JPH0226416A - A/d converting circuit - Google Patents

A/d converting circuit

Info

Publication number
JPH0226416A
JPH0226416A JP17760488A JP17760488A JPH0226416A JP H0226416 A JPH0226416 A JP H0226416A JP 17760488 A JP17760488 A JP 17760488A JP 17760488 A JP17760488 A JP 17760488A JP H0226416 A JPH0226416 A JP H0226416A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
reference voltage
group
signal
bits
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
Application number
JP17760488A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Ishiguro
和久 石黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP17760488A priority Critical patent/JPH0226416A/en
Publication of JPH0226416A publication Critical patent/JPH0226416A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a high-speed A/D converting circuit whose structure is simplified by determining more significant bits and after that, determining less significant bits based on the result. CONSTITUTION:The title circuit consists of a first resistance group 14, a first comparing circuit group 17, a first encoder 20, a first register 21, a subtracting circuit 22, a switch group 23, a second resistance group 25, a second comparing circuit group 28, a second encoder 30, a second register 31 and a selecting circuit 32. The more significant bits are determined, after that, a reference voltage is selected in accordance with the result, an input signal is subtracted from the reference voltage, the less significant bits are obtained from the result of the subtraction and therefore, the number of bits to be processed by a circuit to make an A/D conversion can be made into about 1/2 of the total number of bits. Thus, the high-speed A/D converting circuit can be obtained with the simple structure.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、アナログ入力信号をデジタル信号に変換する
為のA/D (アナログ/デジタル)変換回路に関する
もので、特に素子数の削減を計ったA/D変換回路に関
する。
Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention relates to an A/D (analog/digital) conversion circuit for converting an analog input signal to a digital signal. Regarding the A/D conversion circuit used for measurement.

(ロ)従来の技術 アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路
は、従来から種々提案されており、用途に応じて選択使
用されている0例えば、変換時間が数ms以上の低速用
のA/D変換回路としては、主に積分型のA/D変換回
路が用いられ、これはデジタルマルチメータや電子はか
り等に応用されている。また、変換時間が数μsから数
百μsの中速用A/D変換回路としては、逐次比較方式
のA/D変換回路が用いられ、これはPCM通信やデジ
タルオーディオ等に応用されている。更に、変換時間が
数百ns以下の高速用A/D変換回路としては、並列比
較方式のA/D変換回路が用いられ、ビデオ信号処理や
計測分野で応用されている。尚、A/D変換回路に関し
ては、昭和60年7月30日付で発行された1図解A/
Dコンバータ入門」に詳述されている。
(B) Conventional technology Various A/D conversion circuits for converting analog signals into digital signals have been proposed in the past, and are selectively used depending on the application. As the A/D conversion circuit, an integral type A/D conversion circuit is mainly used, and this is applied to digital multimeters, electronic scales, and the like. Further, as a medium-speed A/D conversion circuit whose conversion time is from several μs to several hundred μs, a successive approximation type A/D conversion circuit is used, and this is applied to PCM communications, digital audio, and the like. Further, as a high-speed A/D conversion circuit with a conversion time of several hundred ns or less, a parallel comparison type A/D conversion circuit is used and is applied in the fields of video signal processing and measurement. Regarding A/D conversion circuits, please refer to 1 Illustrated A/D dated July 30, 1985.
This is explained in detail in ``Introduction to D Converter''.

ところで、高速用の並列比較方式のA/D変換回路は、
高次ビットにすると、回路が複雑になり、IC化したと
きチップ面積が増大したり、消費電流が大になるという
問題があった。第2図は、並列比較方式の4ビットA/
D変換回路を示すもので、i源端子(1)とアースとの
間に直列接続された16個の抵抗(2a〉乃至(2p)
と、前記抵抗(2a)乃至(2p)の各接続点に一方の
入力端子が接続され、他方の入力端子が信号入力端子(
3)に接続された15個の比較回路(4a)乃至(4o
)と、前記比較回路(4a)乃至(4o)の出力信号を
エンフードするエンコーダ(5)とによって構成されて
いる。第2図から明らかな如く、並列比較方式の場合、
高々4ビツトのA/D変換回路を構成しても、16個の
抵抗と15個の比較回路を必要とし、一般にnビットの
A/D変換回路を構成する場合、抵抗が2°個、比較回
路が2°−1個必要となる。
By the way, the high-speed parallel comparison A/D conversion circuit is
When high-order bits are used, the circuit becomes complicated, and when integrated into an IC, the chip area increases and current consumption increases. Figure 2 shows the 4-bit A/
This shows a D conversion circuit, with 16 resistors (2a> to (2p)) connected in series between the i source terminal (1) and the ground.
One input terminal is connected to each connection point of the resistors (2a) to (2p), and the other input terminal is connected to the signal input terminal (
3) 15 comparison circuits (4a) to (4o
) and an encoder (5) that encodes the output signals of the comparison circuits (4a) to (4o). As is clear from Figure 2, in the case of the parallel comparison method,
Even when configuring a 4-bit A/D conversion circuit, 16 resistors and 15 comparison circuits are required. Generally, when configuring an n-bit A/D conversion circuit, 2 resistors and 15 comparison circuits are required. 2°-1 circuits are required.

並列比較方式のA/D変換回路を改良し、素子数の低減
を計ったものとして、直並列比較方式のA/D変換回路
が提案されている。このA/D変換回路は、4ビツトの
場合、第3図に示す如く、電源端子(6)とアースとの
間に直列接続された16個の抵抗(7a)乃至(7p)
と、前記抵抗(7a)乃至(7p)の所定接続点に一方
の入力端子が接続され、他方の入力端子が信号入力端子
(8)に接続された3個の上位ビット用比較回路(9a
)乃至(9c)と、前記比較回路(9a)乃至(9C)
の出力信号をエンコードし、上位2ビツトの出力信号を
発生する第1エンコーダと、入力端が前記抵抗(7a)
乃至(7p)の所定接続点に接続された第1乃至第4ス
イッチ群(11a)乃至(lid)と、信号入力端子(
8)に印加きれる入力信号と前記第1乃至第4スイッチ
群(lla)乃至(lid)から得られる基準電圧とを
比較する3個の下位ビット用比較回路(12a)乃至(
12c )と、前記比較回路(12a)乃至(12c 
)の出力信号をエンコードし、下位2ビツトの出力信号
を発生する第2エンコーダ(13)とによって構成され
る。第3図のA/D変換回路の場合、まず第1乃至第4
スイッチ群(lla)乃至(lid)を構成する全スイ
ッチが開放きれ、上位2ビツトのA/D変換が行なわれ
る。すなわち、第1乃至第3比較回路(9a)乃至(9
C)により基準電圧と入力電圧との比較が行なわれ、前
記第1乃至第3比較回路(9a)乃至(9C)の出力端
にr H、又は「L」の出力信号が発生する。前記第1
乃至第3比較回路(9a)乃至(9C)の出力信号は、
第1エンフーダ(10)に印加されてエンフードされる
。その為、前記第1エンコーダ(10)の出力端には、
デジタル信号の上位2ビツトを示す出力信号が発生する
。前記第1エンコーダ(10)の出力信号は、入力信号
のレベルに応じて°、(0、0) 。
A series-parallel comparison type A/D conversion circuit has been proposed as an improvement on the parallel comparison type A/D conversion circuit to reduce the number of elements. In the case of 4 bits, this A/D conversion circuit consists of 16 resistors (7a) to (7p) connected in series between the power supply terminal (6) and the ground, as shown in Figure 3.
and three upper bit comparison circuits (9a), one input terminal of which is connected to a predetermined connection point of the resistors (7a) to (7p), and the other input terminal of which is connected to the signal input terminal (8).
) to (9c) and the comparison circuits (9a) to (9C)
a first encoder that encodes the output signal of the encoder and generates an output signal of the upper 2 bits;
The first to fourth switch groups (11a) to (lid) connected to predetermined connection points of (7p) and the signal input terminal (
8), three lower bit comparison circuits (12a) to (12a) to (8) compare the input signals that can be applied to the reference voltages obtained from the first to fourth switch groups (lla) to (lid);
12c) and the comparison circuits (12a) to (12c
) and a second encoder (13) that encodes the output signal of the encoder and generates an output signal of the lower two bits. In the case of the A/D conversion circuit shown in Fig. 3, first to fourth
All the switches constituting the switch groups (lla) to (lid) are fully open, and A/D conversion of the upper two bits is performed. That is, the first to third comparison circuits (9a) to (9
C), the reference voltage and the input voltage are compared, and rH or "L" output signals are generated at the output terminals of the first to third comparison circuits (9a) to (9C). Said first
The output signals of the third comparison circuits (9a) to (9C) are as follows:
The signal is applied to the first enhancer (10) to be enhooded. Therefore, at the output end of the first encoder (10),
An output signal is generated representing the upper two bits of the digital signal. The output signal of the first encoder (10) is 0,0, depending on the level of the input signal.

(0,1)、(1,0)、(1,1)となる。(0,1), (1,0), (1,1).

比較回路(9a)乃至(9c)と第1エンフーダ(10
)とによる上位2ビツトのA/D変換が行なわれると、
前記第1エンコーダ(10)の出力信号に応じて、第1
乃至第4スイッチ群(lla)乃至(lid)の1つが
選択され、選択されたスイッチ群を構成するスイッチが
閉成する。例えば、第1エンコーダ(10)の出力信号
が(0,0)のときは第4スイッチ群(lid)が選択
され、同様に(0、1)のときは第3スイッチ群(ll
c)が、(1,0)のときは第2スイッチ群(llb)
が、(1,1)のときは第1スイッチ群(lla)がそ
れぞれ選択される。第1乃至第4スイッチ群(lla)
乃至(lid)の1つが選択されると、選択されたスイ
ッチ群に応じた基準電圧が下位ビット用比較回路(12
a)乃至(12c)に印加され、入力信号と比較される
。その為、前記比較回路(12a)乃至(12c)の出
力端にrH,又はrL、の出力信号が発生し、前記出力
信号が第2エンコーダ(13)でエンコードされる。そ
の結果、前記第2エンフーダ(13)から下位2ビツト
の出力信号が発生する。
The comparison circuits (9a) to (9c) and the first enhancer (10
), when A/D conversion of the upper 2 bits is performed,
According to the output signal of the first encoder (10), the first
One of the fourth switch groups (lla) to (lid) is selected, and the switches constituting the selected switch group are closed. For example, when the output signal of the first encoder (10) is (0, 0), the fourth switch group (lid) is selected, and similarly, when the output signal is (0, 1), the third switch group (lld) is selected.
c) is (1,0), the second switch group (llb)
is (1, 1), the first switch group (lla) is selected. 1st to 4th switch group (lla)
When one of (lid) to (lid) is selected, the reference voltage corresponding to the selected switch group is applied to the lower bit comparison circuit (12
a) to (12c) and compared with the input signal. Therefore, an output signal rH or rL is generated at the output terminals of the comparison circuits (12a) to (12c), and the output signal is encoded by the second encoder (13). As a result, an output signal of the lower two bits is generated from the second enhancer (13).

第3図のA/D変換回路を用いれば、アナログ言分を4
ビツトのデジタル信号に変換することが出来る。その時
、比較回路の数が6個でよいから、第2図の回路に比べ
、エンコーダ及び第1乃至第4スイッチ群が増加してい
るといえども、全体として回路の簡略化を計ることが出
来る。特に、ビット数が多くなった場合、(例えば8ビ
ツトの場合、第2図の回路においては255個の比較回
路を必要とするが、第3図の回路の場合30個で事足り
る)素子数の大幅な減少が計れる。
If you use the A/D conversion circuit shown in Figure 3, you can convert analog content into 4
It can be converted into a bit digital signal. At that time, the number of comparison circuits is only 6, so even though the encoder and the first to fourth switch groups are increased compared to the circuit in Figure 2, the overall circuit can be simplified. . In particular, when the number of bits increases (for example, in the case of 8 bits, the circuit in Figure 2 requires 255 comparators, but the circuit in Figure 3 requires only 30). A significant decrease can be measured.

(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら、第3図のA/D変換回路においても高次
ビットのデジタル信号を得る場合には素子数が非常に多
くなり問題であった。例えば、前記A/D変換回路を1
6ビツトで構成する場合、比較回路は510個、抵抗は
65536個必要となる。その為、更に構成が簡略化さ
れたA/D変換回路が希求きれていた。
(c) Problems to be Solved by the Invention However, even in the A/D conversion circuit shown in FIG. 3, when obtaining a digital signal of high-order bits, the number of elements becomes extremely large, which poses a problem. For example, if the A/D conversion circuit is
When configured with 6 bits, 510 comparison circuits and 65536 resistors are required. Therefore, an A/D conversion circuit with a further simplified configuration has been desired.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、アナログ入
力信号のレベルに対応する上位ビットのデジタル信号を
発生する第1のA/D変換器と、該A/D変換器の出力
信号に応じて複数の基準電圧の内の1つを選択的に発生
する基準電圧発生回路と、該基準電圧発生回路の出力基
準電圧と前記アナログ入力信号との演算を行なう演算回
路と、該演算回路の出力信号が印加され、前記アナログ
入力信号のレベルに対応する下位ビットのデジタル信号
を発生する第2のA/D変換器とから成ることを特徴と
する。
(d) Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above points, and includes a first A/D converter that generates a digital signal of upper bits corresponding to the level of an analog input signal. , a reference voltage generation circuit that selectively generates one of a plurality of reference voltages according to the output signal of the A/D converter, and a reference voltage generation circuit that outputs the reference voltage of the reference voltage generation circuit and the analog input signal. It is characterized by comprising an arithmetic circuit that performs arithmetic operations, and a second A/D converter to which an output signal of the arithmetic circuit is applied and generates a digital signal of lower bits corresponding to the level of the analog input signal. .

(*)作用 本発明に依れば、第1抵抗群から発生する第1基準電圧
とアナログ入力信号との比較が行なわれ、第1エンコー
ダから発生する上位ビットに対応するデジタル信号が第
1レジスタに格納される。そして、前記第1レジスタに
格納されるデジタル信号に応じて、選択回路がスイッチ
群の1つのスイッチを閉成させる。すると、それに応じ
て第1基準重圧が発生し、該第1基準電圧と前記アナロ
グ入力信号との演算が演算回路において行なわれる。そ
して、第2比較回路群において、前記演算回路の出力信
号と第2抵抗群から発生する第2基準電圧との比較が行
なわれ、第2エンコーダから発生する下位ビットに対応
するデジタル信号が第2レジスタに格納きれる。
(*) Effect According to the present invention, the first reference voltage generated from the first resistor group and the analog input signal are compared, and the digital signal corresponding to the upper bit generated from the first encoder is transferred to the first register. is stored in Then, a selection circuit closes one switch of the switch group in response to the digital signal stored in the first register. Then, a first reference pressure is generated in response to this, and an arithmetic operation is performed between the first reference voltage and the analog input signal in an arithmetic circuit. Then, in the second comparing circuit group, the output signal of the arithmetic circuit is compared with the second reference voltage generated from the second resistor group, and the digital signal corresponding to the lower bit generated from the second encoder is compared with the second reference voltage generated from the second resistor group. Can be stored in register.

(へ)実施例 第1図は、本発明の一実施例を示す回路図で、(14)
は第1基準電源端子〈15)とアースとの間に直列接続
された第1基準電圧発生用の抵抗(16a)乃至(16
d)から成る第1抵抗群、(17)は前記抵抗(16a
)乃至(16d)の各接続点に得られる第1基準電圧と
入力端子(18)に印加される入力アナログ信号とを比
較し、「H」又は「L」の出力信号を発生する第1乃至
第3比較回路(1,9a)乃至(19c)から成る第1
比較回路群、(20)は前記第1乃至第3比較回路(1
9a)乃至(19c)の出力信号をエンフードし、2ビ
ツトのデジタル信号を発生する第1エンコーダ、(21
)は該第1エンコーダ(20)から得られる上位2ビッ
トのデジタル信号を格納する第1レジスタ、(22)は
前記抵抗(16a)乃至(16d)の各接続点に得られ
る第1基準電圧と前記入力アナログ信号との減算を行な
う減算回路、(23)は前記抵抗(16a)乃至(16
d)の各接続点に発生する第1基準電圧を、前記減算回
路(22)に印加する第1乃至第4スイツチ(24g)
乃至(24d)から成るスイッチ群、(25)は第2基
準電源端子(26)とアースとの間に直列接続きれた第
2基準電圧発生用の抵抗(27a)乃至(27d)から
成る第2抵抗群、(28)は前記抵抗(27a )乃至
(27d)の各接続点に得られる第2基準電圧と前記減
算回路(22)の出力信号とを比較し、r H、又はr
L」の出力信号を発生する第4乃至第6比較回路(29
a)乃至(29c)から成る第2比較回路群、(30)
は前記第4乃至第6比較回路(29a)乃至(29c 
)の出力信号をエンコードし、2ビツトのデジタル信号
を発生する第2エンコーダ、(31)は該第2エンフー
ダ(30)から得られる下位2ビツトのデジタル信号を
格納する第2レジスタ、及び(32)は前記第1レジス
タ(21)から発生する制御信号に応じて前記第1乃至
第4スイツチ(24a)乃至(24d)を選択駆動する
選択回路である。
(f) Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, (14)
are first reference voltage generation resistors (16a) to (16) connected in series between the first reference power supply terminal (15) and the ground.
d), the first resistor group (17) is the resistor (16a
) to (16d) for generating an output signal of "H" or "L" by comparing the first reference voltage obtained at each connection point with the input analog signal applied to the input terminal (18). The first comparator circuit consists of third comparator circuits (1, 9a) to (19c).
A comparison circuit group (20) is the first to third comparison circuits (1
a first encoder (21) that encodes the output signals of 9a) to (19c) and generates a 2-bit digital signal;
) is a first register that stores the upper two bits of the digital signal obtained from the first encoder (20), and (22) is a first reference voltage obtained at each connection point of the resistors (16a) to (16d). A subtraction circuit (23) that performs subtraction with the input analog signal is connected to the resistors (16a) to (16).
d) first to fourth switches (24g) that apply the first reference voltage generated at each connection point to the subtraction circuit (22);
(25) is a second switch group consisting of resistors (27a) to (27d) for generating a second reference voltage connected in series between the second reference power supply terminal (26) and the ground. The resistor group (28) compares the second reference voltage obtained at each connection point of the resistors (27a) to (27d) with the output signal of the subtraction circuit (22), and calculates rH or r
The fourth to sixth comparison circuits (29
A second comparison circuit group consisting of a) to (29c), (30)
are the fourth to sixth comparison circuits (29a) to (29c
), a second encoder (31) encodes the output signal of the second encoder (30) and generates a 2-bit digital signal; (31) a second register that stores the lower two bits of the digital signal obtained from the second encoder (30); ) is a selection circuit that selectively drives the first to fourth switches (24a) to (24d) in accordance with the control signal generated from the first register (21).

第1図は、入力アナログ信号を上位2ビツト、下位2ビ
ツトの合計4ビツトのデジタル信号に変換する場合の回
路図である。この場合、第1基準電源端子(15)に印
加する第1基準電圧をVrefとすると、第2基準電源
端子(26)に印加する第2基準電圧はVref/N 
(ただし、N−2”  nは上位ビットのビット数)に
する必要がある。そこで、第1図の実施例においては、
上位、下位を各々2ビツトに分は前記第2基準電圧をV
ref/4に設定している。
FIG. 1 is a circuit diagram for converting an input analog signal into a digital signal of a total of 4 bits, ie, the upper 2 bits and the lower 2 bits. In this case, if the first reference voltage applied to the first reference power supply terminal (15) is Vref, the second reference voltage applied to the second reference power supply terminal (26) is Vref/N
(However, it needs to be N-2", where n is the number of upper bits. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 1,
For the upper and lower bits each, the second reference voltage is set to V.
It is set to ref/4.

又、前記第1及び第2エンフーダ(20)及び(30)
は、第1比較回路群(17)及び第2比較回路群(28
)から得られる3ビツトのデジタル信号を2ビツトのデ
ジタル信号に変換するもので、例えば第4図に示す如く
、比較回路群からの3ビツトのデジタル信号は、エンコ
ーダによりエンコードされて2ビツトのデジタル信号と
なる。又、前記選択回路(32)は、第1レジスタ(2
1)からの2ビツトの制御信号に応じて第1乃至第4ス
イツチ(24a)乃至(24d)を切換える為の4ビツ
トのデジタル信号(A乃至D)を発生する0例えば、第
5図に示す如く、2ビツトの第1レジスタ(21)の出
力に応じて選択回路(32)は4ビツトのデジタル信号
を発生する。
Further, the first and second enhancers (20) and (30)
are the first comparison circuit group (17) and the second comparison circuit group (28).
) to convert the 3-bit digital signal obtained from It becomes a signal. Further, the selection circuit (32) has a first register (2).
1) Generates 4-bit digital signals (A to D) for switching the first to fourth switches (24a) to (24d) in accordance with the 2-bit control signal from Thus, the selection circuit (32) generates a 4-bit digital signal in response to the output of the 2-bit first register (21).

次に、A/D変換動作について説明する。入力端子(1
8)からの入力アナログ信号Viaは、第1乃至第3比
較回路(19a)乃至(19c)に印加され、第1抵抗
群(14)から発生する3つの第1基準電圧(V+、V
z、Vs)と比較される。その際、入力アナログ信号V
imのレベルに応じて第1乃至第3比較回路(19a)
乃至(19c)の出力端にr H、又はrL」の出力信
号が発生し、第1エンコーダ(20)でエンフードされ
る為、前記第1エンコーダ(20)の出力端に2ビツト
のデジタル信号が発生する。前記第1エンコーダ(20
)の出力デジタル信号は、第1レジスタ(21)に格納
され、第1及び第2出力端子(33)及び(34〉に上
位2ビツトのデジタル信号が発生するとともに、選択回
路(32〉に制御信号が印加きれる。
Next, the A/D conversion operation will be explained. Input terminal (1
The input analog signal Via from 8) is applied to the first to third comparison circuits (19a) to (19c), and the three first reference voltages (V+, V
z, Vs). At that time, the input analog signal V
The first to third comparison circuits (19a) depending on the level of im.
An output signal of ``rH'' or ``rL'' is generated at the output terminals of (19c) and is encoded by the first encoder (20), so that a 2-bit digital signal is generated at the output terminal of the first encoder (20). Occur. The first encoder (20
) is stored in the first register (21), and the upper two bits of the digital signal are generated at the first and second output terminals (33) and (34>), and the control signal is sent to the selection circuit (32>). Signal can be applied.

前記制御信号(0,0)、(0,1)、(1゜0)、(
1,1)に応じて、前記選択回路(32)は、第1乃至
第4スイツチ(24a)乃至(24d)の1つを選択す
る信号A、B、C,Dを発生ずる。その為、前記第1乃
至第4スイツチ(24a)乃至(24d)の内、選択さ
れたスイッチが閉成し、対応する第1基準電圧が減算回
路(22)に印加され入力アナログ信号と減算される。
The control signals (0,0), (0,1), (1°0), (
1, 1), the selection circuit (32) generates signals A, B, C, and D for selecting one of the first to fourth switches (24a) to (24d). Therefore, the selected one of the first to fourth switches (24a) to (24d) is closed, and the corresponding first reference voltage is applied to the subtraction circuit (22) and subtracted from the input analog signal. Ru.

減算回路(22)の出力電圧Δ■は、第4乃至第6比較
回路(29a)乃至(29c )に印加され、第2抵抗
群(25)から発生する3つの第2基準電圧(V4 、
 Vs 、 va )と比較きれる。その際、前記出力
電圧ΔVのレベルに応じて第4乃至第6比較回路(29
a)乃至(29c)の出力端にr H」又は「L」の出
力信号が発生し、第2エンコーダ(30)でエンコード
される為、前記第2エンコーダ(30)の出力端に2ビ
ツトのデジタル信号が発生する。
The output voltage Δ■ of the subtraction circuit (22) is applied to the fourth to sixth comparison circuits (29a) to (29c), and is applied to the three second reference voltages (V4, V4,
Vs, va). At that time, the fourth to sixth comparison circuits (29
Since an output signal of "rH" or "L" is generated at the output terminals of a) to (29c) and encoded by the second encoder (30), a 2-bit signal is generated at the output terminal of the second encoder (30). A digital signal is generated.

前記第2エンコーダ(30)の出力デジタル信号は、第
2レジスタ(31)に格納され、第3及び第4出力端子
(35)及び(36)に下位2ビツトのデジタル信号が
発生する。
The output digital signal of the second encoder (30) is stored in the second register (31), and lower two bit digital signals are generated at the third and fourth output terminals (35) and (36).

いま、入力信号Vlaとして、V、<V、、<V、のレ
ベルを有するアナログ入力信号が印加されたとすれば、
上位2ビツトの変換動作により、まず第1レジスタ(2
1)に(0,1)のデジタル信号が格納される。そして
、第1レジスタ(21)から選択回路(32)に制御信
号が印加され、前記選択回路(32)から第2スイツチ
(24b)のみをオンさせる為の信号Bが発生する。第
2スイツチ(24b)がオンすると、前記入力信号Vi
mと第1基準電圧V、との減算が行なわれ、その減算出
力ΔV(=V、、−Vl )に応じて下位2ビツトの変
換動作が行なわれる。前記減算出力Δ■がv、〈ΔV<
V*のレベルを有するとすると、第2レジスタ(31)
に(1,0)のデジタル信号が格納される。従って、第
1乃至第4出力端子(33)乃至(36)にはアナログ
入力信号レベルに応じた4ビツトのデジタル信号(0、
1、1、O)が発生する。
Now, if an analog input signal having a level of V, <V, <V is applied as the input signal Vla,
By converting the upper 2 bits, the first register (2
A digital signal of (0, 1) is stored in 1). Then, a control signal is applied from the first register (21) to the selection circuit (32), and the selection circuit (32) generates a signal B for turning on only the second switch (24b). When the second switch (24b) is turned on, the input signal Vi
Subtraction is performed between m and the first reference voltage V, and the lower two bits are converted in accordance with the subtracted output ΔV (=V, , -Vl). The subtraction output Δ■ is v, <ΔV<
Assuming that the level is V*, the second register (31)
A digital signal of (1, 0) is stored in . Therefore, the first to fourth output terminals (33) to (36) receive 4-bit digital signals (0, 36) corresponding to the analog input signal level.
1, 1, O) occurs.

第1図から明らかな如く、本発明に依れば上位ビットを
決定してからその結果に基づき下位ビ・ントを決定して
いるので、上位ビットと下位ビットとが等しい場合、上
位・下位ビットをそれぞれ決定するA/D変換回路のビ
ット数をににすることが出来る。その為、NビットのA
/D変換回路を第1図の如く構成すれば、抵抗数は2 
×2 N /*個、比較回路の数は2X(2””−1)
個となり、従来のそれに比べ大幅に少なくすることが出
来る。これは、高次ビットのデジタル信号を得る場合は
ど、その効果が大となり、例えば16ビツトの場合は 第1図 第2図  第3図 抵抗の数   512  65.536  65.53
6比較回路の数 510  65.535    51
0となる。
As is clear from FIG. 1, according to the present invention, the upper bit is determined and then the lower bit is determined based on the result. Therefore, when the upper bit and the lower bit are equal, the upper and lower bits are The number of bits of the A/D conversion circuit that determines each can be set to . Therefore, N bits of A
If the /D conversion circuit is configured as shown in Figure 1, the number of resistors is 2.
×2 N /* pieces, the number of comparison circuits is 2X (2””-1)
This can be significantly reduced compared to conventional methods. This becomes more effective when obtaining a digital signal with high-order bits. For example, in the case of 16 bits, Figure 1 Figure 2 Figure 3 Number of resistors 512 65.536 65.53
6 Number of comparison circuits 510 65.535 51
It becomes 0.

尚、第1図の実施例においては、上位ビットと下位ビッ
トのビット数が等しい場合について説明したが、これは
必らずしも等しくする必要は無い、又、実施例において
は、第1基準電源端子(15)に加える基準電圧を正極
性(+Vref)とした為、減算回路(22〉を用いた
が、基準電圧の極性によっては減算回路(22)は加算
回路として動作する場合がある。しかしながら、これは
実質的に減算動作である。
In the embodiment shown in FIG. 1, the case where the upper bits and lower bits have the same number of bits has been explained, but this does not necessarily have to be the same, and in the embodiment, the first criterion Since the reference voltage applied to the power supply terminal (15) was of positive polarity (+Vref), the subtraction circuit (22>) was used, but depending on the polarity of the reference voltage, the subtraction circuit (22) may operate as an addition circuit. However, this is essentially a subtraction operation.

(ト)発明の効果 以上述べた如く、本発明に依れば、高速用のA/D変換
回路を簡単な構成で提供出来る。特に本発明においては
、上位ビットを決定してからその結果に応じて基準電圧
を選択し、該基準電圧と入力信号との減算を行ない、そ
の減算結果から下位ビットを得るようにしているので、
それぞれのA/p変換を行なう回路の処理するビット数
をトータルのビット数のに程度にすることが出来る。そ
の為、抵抗及び比較回路の個数を大幅に削減することが
出来る。
(G) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a high-speed A/D conversion circuit can be provided with a simple configuration. In particular, in the present invention, after determining the upper bit, a reference voltage is selected according to the result, the reference voltage is subtracted from the input signal, and the lower bit is obtained from the subtraction result.
The number of bits processed by each A/P conversion circuit can be made approximately equal to the total number of bits. Therefore, the number of resistors and comparison circuits can be significantly reduced.

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

第1図は、本発明の一実施例を示す回路図、第2図及び
第3図は、従来のA/D変換回路を示す回路図、第4図
及び第5図は、第1図のA/D変換回路から得られる出
力デジタル信号を示す図である。 (14)・・・第1抵抗群、 (15)・・・第1基準
寛源端子、 (17)・・・第1比較回路群、 (20
)・・・第1エンコーダ、  (21)・・・第1レジ
スタ、(22)・・・減算回路、 (23)・・・スイ
ッチ群、 (25)・・・第2抵抗群、(26)・・・
第2基準電源端子、 (28)・・・第2比較回路群、
 (30)・・・第2エンコーダ、(31)・・・第2
レジスタ、 (32)・・・選択回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are circuit diagrams showing a conventional A/D conversion circuit, and FIGS. 4 and 5 are circuit diagrams of a conventional A/D conversion circuit. FIG. 3 is a diagram showing an output digital signal obtained from an A/D conversion circuit. (14)...First resistance group, (15)...First reference tolerance terminal, (17)...First comparison circuit group, (20
)...first encoder, (21)...first register, (22)...subtraction circuit, (23)...switch group, (25)...second resistance group, (26)... ...
second reference power supply terminal, (28)... second comparison circuit group,
(30)...Second encoder, (31)...Second encoder
Register, (32)...Selection circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アナログ入力信号のレベルに対応する上位ビット
のデジタル信号を発生する第1のA/D変換器と、該A
/D変換器の出力信号に応じて複数の基準電圧の内の1
つを選択的に発生する基準電圧発生回路と、該基準電圧
発生回路の出力基準電圧と前記アナログ入力信号との演
算を行なう演算回路と、該演算回路の出力信号が印加さ
れ、前記アナログ入力信号のレベルに対応する下位ビッ
トのデジタル信号を発生する第2のA/D変換器とから
成ることを特徴とするA/D変換回路。
(1) A first A/D converter that generates a high-order bit digital signal corresponding to the level of an analog input signal;
/D converter output signal according to one of a plurality of reference voltages.
a reference voltage generating circuit that selectively generates a reference voltage; an arithmetic circuit that performs an arithmetic operation on the output reference voltage of the reference voltage generating circuit and the analog input signal; and a second A/D converter that generates a lower bit digital signal corresponding to the level of the A/D converter.
(2)第1基準電源とアースとの間に直列接続された複
数の抵抗から成る第1抵抗群と、該第1抵抗群の複数の
抵抗の接続点に得られる第1基準電圧とアナログ入力信
号とを比較する複数の比較回路から成る上位ビット用の
第1比較回路群と、前記第1抵抗群において発生する第
1基準電圧と前記アナログ入力信号との減算を行なう減
算回路と、前記第1抵抗群の複数の抵抗の接続点に得ら
れる第1基準電圧をそれぞれ前記減算回路に印加するス
イッチ群と、第2基準電源とアースとの間に直列接続さ
れた複数の抵抗から成る第2抵抗群と、該第2抵抗群の
複数の抵抗の接続点に得られる第2基準電圧と前記減算
回路の出力信号とを比較する複数の比較回路から成る下
位ビット用の第2比較回路群と、前記第1及び第2比較
回路群の出力信号をそれぞれエンコードする第1及び第
2エンコーダと、該第1及び第2エンコーダの出力信号
をそれぞれ格納する第1及び第2レジスタと、該第1レ
ジスタの出力信号に応じて前記スイッチ群の1つを選択
駆動する選択回路とから成り、前記第1レジスタの出力
端に上位ビットのデジタル信号を、前記第2レジスタの
出力端に下位ビットのデジタル信号を発生する様にした
ことを特徴とするA/D変換回路。
(2) A first resistance group consisting of a plurality of resistors connected in series between the first reference power source and the ground, and a first reference voltage and analog input obtained at the connection point of the plurality of resistors in the first resistance group. a first comparison circuit group for upper bits comprising a plurality of comparison circuits for comparing signals; a subtraction circuit for subtracting a first reference voltage generated in the first resistance group from the analog input signal; a group of switches that respectively apply a first reference voltage obtained at the connection point of a plurality of resistors of one resistor group to the subtracting circuit; and a second group of resistors that includes a plurality of resistors connected in series between a second reference power source and ground. a second comparison circuit group for lower bits comprising a resistor group and a plurality of comparison circuits that compare a second reference voltage obtained at a connection point of a plurality of resistors of the second resistance group and an output signal of the subtraction circuit; , first and second encoders that encode output signals of the first and second comparison circuit groups, respectively; first and second registers that store output signals of the first and second encoders, respectively; and a selection circuit that selects and drives one of the switch groups according to the output signal of the register, and transmits the high-order bit digital signal to the output terminal of the first register and the low-order bit digital signal to the output terminal of the second register. An A/D conversion circuit characterized by generating a signal.
(3)前記第1基準電源の第1基準電圧をVrefとし
、前記第2基準電源の第2基準電圧をVref/N(N
=2^n、nは上位ビットのビット数)としたことを特
徴とする請求項第2項記載のA/D変換回路。
(3) The first reference voltage of the first reference power source is Vref, and the second reference voltage of the second reference power source is Vref/N(N
3. The A/D conversion circuit according to claim 2, wherein: =2^n, where n is the number of upper bits.
(4)前記第1レジスタの出力端に発生する上位ビット
のデジタル信号のビット数と、前記第2レジスタの出力
端に発生する下位ビットのデジタル信号のビット数とを
等しくしたことを特徴とする請求項第2項記載のA/D
変換回路。
(4) The number of bits of the upper bit digital signal generated at the output end of the first register is equal to the bit number of the lower bit digital signal generated at the output end of the second register. A/D according to claim 2
conversion circuit.
JP17760488A 1988-07-15 1988-07-15 A/d converting circuit Pending JPH0226416A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17760488A JPH0226416A (en) 1988-07-15 1988-07-15 A/d converting circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17760488A JPH0226416A (en) 1988-07-15 1988-07-15 A/d converting circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0226416A true JPH0226416A (en) 1990-01-29

Family

ID=16033905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17760488A Pending JPH0226416A (en) 1988-07-15 1988-07-15 A/d converting circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0226416A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5693426A (en) * 1979-12-27 1981-07-29 Toshiba Corp Analogue-digital converter
JPS60170328A (en) * 1984-02-14 1985-09-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Analog-to-digital converting device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5693426A (en) * 1979-12-27 1981-07-29 Toshiba Corp Analogue-digital converter
JPS60170328A (en) * 1984-02-14 1985-09-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Analog-to-digital converting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100333006B1 (en) Sub-ranging Analog-to-Digital Converters
JPH02238717A (en) A/d converter
KR100235465B1 (en) Flash type a/d converter
US4594576A (en) Circuit arrangement for A/D and/or D/A conversion with nonlinear D/A conversion
JPH0226416A (en) A/d converting circuit
JP2001156640A (en) Digital/analog converter
JP2001053612A (en) Sequential comparison type ad converter and microcomputer having same built in
EP0222021A1 (en) D/a converter
JPH0226417A (en) A/d converting circuit
JPH0446418A (en) Digital/analog converter
US5568148A (en) Analog/digital conversion circuit
US5684483A (en) Floating point digital to analog converter
JPS628051B2 (en)
JPH0250618A (en) A/d conversion circuit
JPS59141827A (en) Analog/digital conversion controller
JP3141561B2 (en) Analog / digital conversion circuit
JPS60242728A (en) Sequential comparison type ad converter
KR100502402B1 (en) Successive approximation approximation type analog to digital convering circuit
SU1462475A1 (en) Series-parallel a-d converter
KR900001070B1 (en) Propagation-type a/d converter
SU805337A1 (en) Function generator
JPS54152953A (en) Digital-to-analog converter circuit
Chang Fast D/A and A/D converters
SU1309086A1 (en) Analog storage
SU748861A1 (en) D-a converter