JPH0226418A - Double integral type a/d converting circuit - Google Patents

Double integral type a/d converting circuit

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JPH0226418A
JPH0226418A JP17760588A JP17760588A JPH0226418A JP H0226418 A JPH0226418 A JP H0226418A JP 17760588 A JP17760588 A JP 17760588A JP 17760588 A JP17760588 A JP 17760588A JP H0226418 A JPH0226418 A JP H0226418A
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JP
Japan
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circuit
double
conversion
signal
converter
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JP17760588A
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Inventor
Kazuhisa Ishiguro
和久 石黒
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a double integral type A/D converting circuit whose conversion time is short by determining more significant bits and after that, determining less significant bits based on the result. CONSTITUTION:When an A/D conversion is made, the more significant bits are determined by a first double integral type A/D converter 3 and based on the result, the less significant bits are obtained by a second double integral A/D converter 23. Consequently, the integral periods of the A/D converters 3 and 23 can be shortened and the conversion time can be shortened as a whole. Thus, the A/D converting circuit in which original advantages of the double integral type A/D converting circuit are made the best use of and the conversion time is shortened can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、アナログ信号をデジタル信号に変換する為の
二重積分型A/D(アナログ/デジタル)変換回路に関
するもので、特に変換時間の高速化を計った二重積分型
A/D変換回路に関する。
Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention relates to a double integral type A/D (analog/digital) conversion circuit for converting an analog signal into a digital signal, and particularly relates to a double integration type A/D (analog/digital) conversion circuit for converting an analog signal into a digital signal. This invention relates to a double-integration type A/D conversion circuit designed to increase speed.

(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。例えば、変換時間が数m8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」に詳述きれている。
(B) Prior Art 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. For example, as a low-speed A/D conversion circuit with a conversion time of several m8 or more, an integral type A/D conversion circuit is mainly used, and this is applied to digital multimeters, electronic scales, and the like. A successive approximation A/D conversion circuit is used as a medium-speed A/D conversion circuit with a conversion time of several microseconds to several hundred microseconds, and 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.
It is explained in detail in "Introduction to D Converter".

ところで、積分型のA/D変換回路の1つとして二重積
分型A/D変換回路が知られている。前記A/D変換回
路は、被測定電圧をアナログ積分器に印加し、一定時間
経過後前記被測定電圧の印加を停止し、これに代えて被
測定電圧とは逆極性の基準電圧を前記アナログ積分器に
印加する。これと同時に既知の周波数を有するクロック
パルスをカウンタに印加し、前記アナログ積分器の出力
電圧が最初の基準値に戻った時点で前記カウンタへのク
ロックパルスの供給を停止させる。この時、前記カウン
タに計数された計数値が被測定電圧に対応し、前記カウ
ンタの計数値からデジタル値を得るようにしている。二
重積分型A/D変換回路は、素子数が少なくて済む点、
積分定数の変動の影響を受けない点、クロックパルスの
長期間に渡るドリフトの影響を受けない点など多くの利
点を有し、広く利用されている。
By the way, a double integral type A/D conversion circuit is known as one type of integral type A/D conversion circuit. The A/D conversion circuit applies the voltage to be measured to the analog integrator, stops applying the voltage to be measured after a certain period of time, and instead applies a reference voltage of opposite polarity to the voltage to be measured to the analog integrator. Applied to the integrator. At the same time, a clock pulse having a known frequency is applied to the counter, and the supply of the clock pulse to the counter is stopped when the output voltage of the analog integrator returns to the initial reference value. At this time, the count value counted by the counter corresponds to the voltage to be measured, and a digital value is obtained from the count value of the counter. The double integration type A/D conversion circuit has the following advantages:
It has many advantages, such as being unaffected by fluctuations in the integral constant and long-term drift of clock pulses, and is widely used.

(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら、二重積分方式では積分の際の時定数に依
存して変換時間が定まる為、変換時間が遅いという欠点
がある。変換時間が速いものとしては前述の如き並列比
較方式のA/D変換回路があるが、該A/D変換回路は
、高次ビットのデジタル信号を得る場合には素子数を非
常に多く必要とするので、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。
(c) Problems to be Solved by the Invention However, the double integration method has the disadvantage that the conversion time is slow because the conversion time is determined depending on the time constant during integration. A parallel comparison type A/D conversion circuit as mentioned above is an example of a device with a fast conversion time, but this A/D conversion circuit requires a very large number of elements when obtaining a high-order bit digital signal. Therefore, when integrated into an IC, there are problems in that the chip area increases and current consumption increases.

その為、変換時間が速い二重積分型A/D変換回路が希
求されていた。
Therefore, a double integration type A/D conversion circuit with a fast conversion time 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の二重積分型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の二重積分型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-mentioned points, and is a first double-integrating type A/R that generates a high-order bit digital signal corresponding to the level of an analog input signal. a D converter, a reference voltage generation circuit that selectively generates one of a plurality of reference voltages according to an output signal of the A/D converter, and an output reference voltage of the reference voltage generation circuit and the analog an arithmetic circuit that performs an arithmetic operation with an input signal; and a second double integration type 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. It is characterized by consisting of.

(ネ)作用 本発明に依れば、第1の二重積分型A/D変換器によっ
て、まず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きせる。
(f) Function According to the present invention, the first double-integrating A/D converter first generates a digital signal of the upper bits corresponding to the level of the analog input signal.

そして、前記デジタル信号に応じて基準電圧発生回路の
基準電圧を選択し、選択きれた基準電圧と前記アナログ
入力信号との演算を行ない、その演算結果を第2の二重
積分型A/D変換器によってA/D変換している。その
為、前記A/D変換器の出力端には前記アナログ入力信
号の下位ビットに相当するデジタル信号を得ることが出
来る。
Then, the reference voltage of the reference voltage generation circuit is selected according to the digital signal, the selected reference voltage is operated on the analog input signal, and the operation result is converted into a second double-integration type A/D conversion. A/D conversion is performed by the device. Therefore, a digital signal corresponding to the lower bits of the analog input signal can be obtained at the output end of the A/D converter.

(へ)実施例 図は、本発明の一実施例を示す回路図で、(1)はアナ
ログ入力信号vxが印加される入力端子、(2)は前記
アナログ入力信号と逆極性の基準電圧(−Vref、)
が印加される第1基準電源端子、(3)は第1積分回路
(4)、第1コンパレータ(5)、第1制御回路(6)
、第1カウンタ(7)及び第1ラッチ回路(8)から成
り、前記アナログ入力信号v8のレベルに対応する上位
2ビツトを決定する第1の二重積分型A/D変換器、(
9)は前記第1制御回路(6)にクロックパルスを供給
する為の第1クロツク源、(10)乃至(12)は、前
記第1制御回路(6)の第1乃至第3制御信号(S+−
乃至S、)に応じて開閉する第1乃至第3スイツチ、(
13)乃至(16)は第2基準電源端子(17)(”V
ref、)とアースとの間に直列接続された基準電圧発
生用の抵抗、(18)乃至(21)は前記抵抗(13〉
乃至(16)の各接続点に得られる複数の基準電圧の内
の1つを選択する為の第4乃至第7スイツチ、 (22
)はアナログ入力信号■8と前記第4乃至第7スイツチ
(18)乃至(21)によって選択された基準電圧との
減算を行なう減算回路、(23)は第2積分回路(24
〉、第2フンパレータ(25)、第2制御回路(26)
、第2カウンタ(27)及び第2ラッチ回路(28)か
ら成り、前記アナログ入力信号v8のレベルに対応する
下位2ビツトを決定する第2の二重積分型A/D変換器
、(29)は前記第2制御回路(26)にクロックパル
スを供給する為の第2クロック源、(30)は前記第1
ラッチ回路(8)の出力信号に応じて前記第4乃至第7
スイツチ(18)乃至(21)及び第8スイツチ(31
)を切換える為の制御信号(S、。
(v) Embodiment The figure is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, in which (1) is an input terminal to which an analog input signal vx is applied, and (2) is a reference voltage (with a polarity opposite to that of the analog input signal). -Vref, )
The first reference power supply terminal to which (3) is applied is the first integrating circuit (4), the first comparator (5), and the first control circuit (6).
, a first double-integrating A/D converter, which comprises a first counter (7) and a first latch circuit (8), and determines the upper two bits corresponding to the level of the analog input signal v8;
9) is a first clock source for supplying clock pulses to the first control circuit (6), and (10) to (12) are first to third control signals (12) for supplying clock pulses to the first control circuit (6). S+-
1st to 3rd switches, (
13) to (16) are the second reference power supply terminals (17) ("V
ref, ) and the ground for generating a reference voltage, (18) to (21) are the resistors (13)
4th to 7th switches for selecting one of the plurality of reference voltages obtained at each connection point of (16), (22)
) is a subtraction circuit that performs subtraction between the analog input signal 8 and the reference voltage selected by the fourth to seventh switches (18) to (21), and (23) is a second integration circuit (24).
〉, second humparator (25), second control circuit (26)
, a second double-integrating A/D converter (29) comprising a second counter (27) and a second latch circuit (28) and determining the lower two bits corresponding to the level of the analog input signal v8; (30) is a second clock source for supplying clock pulses to the second control circuit (26); (30) is the first clock source;
The fourth to seventh circuits according to the output signal of the latch circuit (8)
Switches (18) to (21) and the eighth switch (31)
) control signal (S, .).

乃至S、、)を発生する第3制御回路、(32)及び(
33)は、前記第2制御回路(26)の第9及び第10
制御信号(S、1及びS、。、)に応じて開閉する第9
及び第10スイツチである。
a third control circuit that generates (32) and (S, , );
33) are the ninth and tenth circuits of the second control circuit (26).
The ninth gate opens and closes in response to control signals (S, 1 and S, .)
and the tenth switch.

次に動作を説明する0図は、アナログ入力信号を4ピツ
トのデジタル信号に変換する場合の回路図である。まず
、初期状態においては、第1制御回路(6)から第1制
御信号S1mが発生し、第1スイツチ(10)を閉成さ
せる。(この時、第2及び第3スイツチ(11)及び(
12)は開成している。)すると、積分用の第1コンデ
ンサ(34)が放電するので、第1積分回路(4)の出
力電圧は零となる。次に第1制御回路(6)が第1クロ
ツク源(9)からのクロックパルスの取り込みを開始す
る。取り込みが開始されると、第1制御回路(6)は内
蔵するカウンタによって、前記クロックパルスの計数を
開始するとともに、第2制御信号Smmを発生し、第2
スイツチ(11)のみを閉成させる。
Next, Figure 0, which will explain the operation, is a circuit diagram when an analog input signal is converted into a 4-pit digital signal. First, in the initial state, the first control signal S1m is generated from the first control circuit (6) to close the first switch (10). (At this time, the second and third switches (11) and (
12) has been developed. ) Then, the first integrating capacitor (34) is discharged, so the output voltage of the first integrating circuit (4) becomes zero. Next, the first control circuit (6) starts receiving clock pulses from the first clock source (9). When the acquisition is started, the first control circuit (6) starts counting the clock pulses using a built-in counter, generates the second control signal Smm, and generates the second control signal Smm.
Only the switch (11) is closed.

尚、この時、第1及び第3スイツチ(10)及び(12
〉は、開成状態となる。第2スイツチ(11)が閉成す
ると、アナログ入力信号vxが、第1アンプ(35)の
負入力端子(−)に印加され、前記信号■8の積分が一
定時間行なわれる。この時、第1抵抗(36)に流れる
電流11は、 1、=V、/R,・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・(1)〔ただし、R8は第1抵抗(36)の抵
抗値〕となる。第1積分回路(りの出力電圧をVOIと
するとVllは Vel”  Ltt/C+   ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・(2)となる。第(1)式を第
(2)式に代入すれば、前記電圧Velは Vo+=  (1/C+)(Vx/R+)ntT””・
””’(3)となる。第1制御回路(6)はクロックパ
ルスを所定計数すると、計数完了信号を発生し、第2ス
イツチ(11)を開成させるとともに第3スイツチ(1
2)を閉成させる。
At this time, the first and third switches (10) and (12
> is in the open state. When the second switch (11) is closed, the analog input signal vx is applied to the negative input terminal (-) of the first amplifier (35), and the signal 8 is integrated for a certain period of time. At this time, the current 11 flowing through the first resistor (36) is: 1, = V, /R, ...
...(1) [However, R8 is the resistance value of the first resistor (36)]. If the output voltage of the first integrating circuit is VOI, then Vll is Vel” Ltt/C+ ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(2) By substituting equation (1) into equation (2), the voltage Vel is Vo+= (1/C+)(Vx/R+)ntT””・
""'(3). When the first control circuit (6) counts a predetermined number of clock pulses, it generates a count completion signal, opens the second switch (11), and opens the third switch (11).
2) is closed.

第3スイツチ(12)が閉成すると、前記信号v8と逆
極性の基準電圧−Vref、が第1アンプ(35)の負
入力端子(−)に印加されるので、第1コンデンサ(3
4)の放電が行なわれ一定電流(Vref I/R、)
が第1抵抗(36)を流れる。一方、前記第3スイツチ
(12)の閉成と同時に、第1制御回路(6)は第1ク
ロツク源(9)からのクロックパルスを通過させ、第1
カウンタ(7)に印加す′る。その為、前記第1カウン
タ(7)は、計数を開始する。
When the third switch (12) is closed, the reference voltage -Vref, which has the opposite polarity to the signal v8, is applied to the negative input terminal (-) of the first amplifier (35).
4) Discharge occurs and a constant current (Vref I/R, )
flows through the first resistor (36). On the other hand, at the same time as the third switch (12) is closed, the first control circuit (6) passes the clock pulse from the first clock source (9).
is applied to the counter (7). Therefore, the first counter (7) starts counting.

第1コンデンサ(34)の初期充電電圧をV。0とする
と、該電圧■。。は Vco−Vat−(1/C+)(Vx/Rt)ntT”
・・・・・(4)である、前記第1コンデンサ(34〉
の放電期間中の第1積分回路(4)の出力電圧vanは
、■、、” −(1/CI)(Vx/Rt )ntT(
1/C+ )(−Vref +/Rt )tt ・” 
・・・= (5)〔ただし、t、は放電期間〕 となる。前記第1コンデンサ(34)の放電は、第1積
分回路(4)の出力電圧が零になるまで行なわれる。前
記出力電圧が零になると第1コンパレータ(5)が反転
し、第1制御回路(6)は第1クロツク源(9)からの
クロックパルスを第1カウンタ(7)に供給する動作を
停止する。この時の、前記第1カウンタ(7)のクロッ
クパルスの計数値をn、とすると、放電期間t、は j ! −n*・T     ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・(6)と表わすことが出来る。第(6)
式を第(5)式に代入し、出力電圧Vatを軍とすれば
、第(5)式よりデジタル値n、として、 nt=n+(Vx/Vrefl)  m*+emmme
++ (7)が得られる。従って、アナログ入力信号v
8をデジタル値n、に変換することが出来る。前記デジ
タル値n、は、前記信号v8のレベルに対応する上位ビ
ットのデジタル信号を示すものであり、本実施例の場合
には2ビツトのデジタル信号が発生し、第1ラッチ回路
(8)でラッチされて第1出力端子(37)に発生する
。又、前記第1ラッチ回路(8)の出力デジタル信号が
第3制御回路(30)に印加きれると、第3制御回路(
30)は第4乃至第7スイツチ(18)乃至り21)及
び第8スイツチ(31)を開閉させる為の制御信号を発
生する。
The initial charging voltage of the first capacitor (34) is V. If it is 0, then the voltage is ■. . is Vco-Vat-(1/C+)(Vx/Rt)ntT"
...(4), the first capacitor (34)
The output voltage van of the first integrating circuit (4) during the discharging period is: -(1/CI)(Vx/Rt)ntT(
1/C+)(-Vref+/Rt)tt・”
...= (5) [where t is the discharge period]. The first capacitor (34) is discharged until the output voltage of the first integrating circuit (4) becomes zero. When the output voltage becomes zero, the first comparator (5) is inverted, and the first control circuit (6) stops supplying clock pulses from the first clock source (9) to the first counter (7). . If the count value of the clock pulses of the first counter (7) at this time is n, then the discharge period t is j! -n*・T ・・・・・・・・・・・・
It can be expressed as (6). Chapter (6)
Substituting the formula into the formula (5) and assuming that the output voltage Vat is the digital value n from the formula (5), nt=n+(Vx/Vrefl) m*+emmmme
++ (7) is obtained. Therefore, the analog input signal v
8 can be converted into a digital value n. The digital value n indicates a high-order bit digital signal corresponding to the level of the signal v8, and in the case of this embodiment, a 2-bit digital signal is generated, and the first latch circuit (8) generates a 2-bit digital signal. The signal is latched and generated at the first output terminal (37). Further, when the output digital signal of the first latch circuit (8) is applied to the third control circuit (30), the third control circuit (30)
30) generates control signals for opening and closing the fourth to seventh switches (18) to 21) and the eighth switch (31).

今、アナログ入力信号v8のレベルが、抵抗(15)の
両端にそれぞれ発生する基準電圧v1及び■、の間の値
(V+ < Vx < ’/! )であったとすると、
第3制御回路(30)からの制御信号S6.に応じて第
4乃至第7スイツチ(1B)乃至(21)の内、第6ス
イツチ(20)のみが閉成し、基準電圧■、が減算回路
(22)に印加される。又、同時に第3制御回路(30
)からの制御信号Sa、に応じて第8スイツチ(31)
が閉成する。
Now, suppose that the level of the analog input signal v8 is a value (V+ < Vx <'/!) between the reference voltages v1 and ■ generated at both ends of the resistor (15), respectively.
Control signal S6 from the third control circuit (30). Accordingly, of the fourth to seventh switches (1B) to (21), only the sixth switch (20) is closed, and the reference voltage (2) is applied to the subtraction circuit (22). At the same time, the third control circuit (30
), the eighth switch (31)
is closed.

すると、前記減算回路(22)において、アナログ入力
信号V!と前記基準電圧V、との減算が行なわれ、その
減算結果Δv(−vx−++ )が、第2積分回路(2
4)を構成する第2アンプ(38)の負入力端子(−)
に印加される。
Then, in the subtraction circuit (22), the analog input signal V! and the reference voltage V, and the subtraction result Δv(-vx-++) is applied to the second integrating circuit (2
4) Negative input terminal (-) of the second amplifier (38)
is applied to

第2の二重積分型A/D変換器(23)の動作は、前述
の第1の二重積分型A/D変換器(3)の動作と同様で
あり、まず第2制御回路(26)からの第9制御信号S
obに応じて第9スイツチ(32)が閉成し、第2コン
デンサ(39)が放電して初期状態が設定される。その
後、減算回路(22)の前述の出力電圧ΔVの積分が行
なわれる。その結果、第2積分回路(24)の出力重圧
Vamは、 Ve * −−(1/Cx )(ΔV/Rt )nsT
・= +++ +++ ++ (8)となる。その後、
第8スイツチ(31)が開成し、第10スイツチ(33
)が閉成すると、第2コンデンサ(39)の放電が開始
し、放電期間中の第2積分回路(24)の出力電圧VO
Wは v、tm −(1/Cり(ΔV/R*)nsI’−(1
/C,>(−vref+/R* )ts ・・−・−−
−−(9)〔ただし、t、は放電期間〕 となる。ここで、放電期間t、の間の第2カウンタ(2
7)におけるクロックパルスの計数値をn4とすると、
放電期間t、は t、 tm n4・工        ・・・・・・・
・・(10)となり、第(10)式を第(9)式に代入
し、出力電圧■。。
The operation of the second double-integrating A/D converter (23) is similar to the operation of the first double-integrating A/D converter (3) described above, and first, the second control circuit (26) ) from the ninth control signal S
The ninth switch (32) closes in response to ob, the second capacitor (39) discharges, and the initial state is set. Thereafter, the aforementioned output voltage ΔV of the subtraction circuit (22) is integrated. As a result, the output pressure Vam of the second integrating circuit (24) is Ve * − (1/Cx) (ΔV/Rt)nsT
・= +++ +++ ++ (8). after that,
The 8th switch (31) is opened and the 10th switch (33) is opened.
) closes, the second capacitor (39) starts discharging, and the output voltage VO of the second integrating circuit (24) during the discharging period
W is v, tm - (1/Cri(ΔV/R*)nsI'-(1
/C,>(-vref+/R*)ts ・・−・−−
--(9) [where t is the discharge period]. Here, the second counter (2
If the count value of clock pulses in 7) is n4,
Discharge period t, is t, tm n4・engineer...
...(10), substitute the equation (10) into the equation (9), and get the output voltage ■. .

を零とすれば、第(9)式よりデジタル値n4として、 Q4mn、(ΔV/Vref+)      ・”” 
 (11)が得られる。従って、アナログ入力信号であ
る入力電圧ΔVをデジタル値n4に変換するとことが出
来る。前記デジタル値n、は、アナログ入力信号■8の
レベルに対応する下位ビットを示すものであり、本実施
例の場合には2ビツトのデジタル信号が発生し、第2ラ
ッチ回路〈28)でラッチされて第2出力端子(40)
に発生する。
If is set to zero, then from equation (9), the digital value n4 is Q4mn, (ΔV/Vref+) ・””
(11) is obtained. Therefore, the input voltage ΔV, which is an analog input signal, can be converted into a digital value n4. The digital value n indicates the lower bit corresponding to the level of the analog input signal 8. In the case of this embodiment, a 2-bit digital signal is generated and latched by the second latch circuit (28). and the second output terminal (40)
occurs in

その結果、第1出力端子(37)に得られる上位2ビツ
トのデジタル信号と第2出力端子(40)に得られる下
位2ビツトのデジタル信号とをシリアルに配列すれば、
入力アナログ信号をA/D変換した結果の出力デジタル
信号を得ることが出来る。
As a result, if the high-order 2-bit digital signal obtained at the first output terminal (37) and the low-order 2-bit digital signal obtained at the second output terminal (40) are arranged serially,
An output digital signal can be obtained as a result of A/D conversion of an input analog signal.

さて、一般に二重積分型A/D変換回路では入力アナロ
グ電圧の積分期間、最大2×2N個(Nは前記積分期間
のクロック数)のクロックを必要とするが、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基づき下位
ビットを決定しているので、上位ビットと下位ビットが
それぞれ等しいビット数の場合、上位・下位ビットをそ
れぞれ決定するA/D変換回路のクロック数を従来の半
分(N/2)にすることが出来る。その為、実施例にお
いて必要とする最大クロツタ数は(2X2””)個と(
2X2””)個との和となり、4 X 2 N/1個と
なる。従って、従来のそれに比べ非常に少なくなり、変
換時間を大幅に早めることが出来る。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そ
の例を示す。
Now, in general, a double integration type A/D conversion circuit requires a maximum of 2×2N clocks (N is the number of clocks in the integration period) during the integration period of the input analog voltage, but in the present invention, the upper bit is After that, the lower bits are determined based on the result, so if the upper bits and lower bits have the same number of bits, the number of clocks for the A/D conversion circuit that determines the upper and lower bits can be reduced to half of the conventional one. (N/2). Therefore, the maximum number of clovers required in the example is (2×2"") and (
2×2””), resulting in 4×2 N/1 pieces. Therefore, compared to the conventional method, the number of steps is much smaller, and the conversion time can be significantly shortened. This is particularly effective when obtaining a high-order bit digital signal, and an example of this is shown below.

(ビット数)(本発明のクロック数)(従来のクロ雫り
数)4ビツト   16個         32個8
ビツト   64個        512個16ビツ
ト  1024個      131072個尚、実施
例における入力アナログ信号の積分期間をサンプルホー
ルド動作に置き換えれば変換速度は更に向上する。又、
第1図の実施例においては第1及び第2の二重積分型A
/D変換器(3)及び(23)内にそれぞれ第1及び第
2アンプ(35)及び(38)を用いたが、これらは共
用することも可能である。又、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く、ビッ
ト数は異なっていても良い、更に、実施例においては、
第2基準電源端子(17)に加える基準重圧を正極性(
+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。
(Number of bits) (Number of clocks according to the present invention) (Number of conventional clocks) 4 bits 16 32 8
Bits: 64 pieces 512 pieces 16 bits: 1024 pieces 131072 pieces The conversion speed can be further improved if the integration period of the input analog signal in the embodiment is replaced with a sample and hold operation. or,
In the embodiment of FIG. 1, the first and second double integral type A
Although the first and second amplifiers (35) and (38) are used in the /D converters (3) and (23), respectively, they can also be used in common. Furthermore, in the embodiment, the case where the number of upper bits and the lower bit are equal has been explained, but this does not necessarily have to be the same, and the number of bits may be different.Furthermore, in the embodiment, ,
The reference pressure applied to the second reference power supply terminal (17) is set to the positive polarity (
+Vref*), a subtraction circuit (22) was used; however, 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A/D変換を行なう
に際し、上位ビットを第1の二重積分型A/D変換器に
よって決定し、その結果に基づき下位ビットを第2の二
重積分型A/D変換器によって得るようにしているので
、それぞれのA/D変換器の積分期間を短くすることが
出来、総合的に変換時間を短くすることが出来る。その
為、二重積分型A/D変換回路が元々持っている多くの
利点を生かしたまま変換時間を高速にしたA/D変換回
路を提供することが出来る。
<g) Effects of the invention As mentioned above, according to the present invention, when performing A/D conversion, the upper bits are determined by the first double integral type A/D converter, and the lower bits are determined based on the result. Since the bits are obtained by the second double integration type A/D converter, the integration period of each A/D converter can be shortened, and the overall conversion time can be shortened. . Therefore, it is possible to provide an A/D conversion circuit that can speed up the conversion time while taking advantage of the many advantages that the double-integration type A/D conversion circuit originally has.

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

図は、本発明の一実施例を示す回路図である。 (1)・・・入力端子、 (2)・・・第1基準電源端
子、(3)・・・第1の二重積分型A/D変換器、 (
13〉乃至(16)・・・抵抗、 (22)・・・減算
回路、 (23)・・・第2の二重積分型A/D変換器
、 (30)・・・第3制御回路。
The figure is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. (1)...Input terminal, (2)...First reference power supply terminal, (3)...First double integral type A/D converter, (
13> to (16)...Resistor, (22)...Subtraction circuit, (23)...Second double integral type A/D converter, (30)...Third control circuit.

Claims (3)

【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の二重積分型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の二重積分
型A/D変換器とから成ることを特徴とする二重積分型
A/D変換回路。
(1) A first double-integrating A/D converter that generates a high-order bit digital signal corresponding to the level of an analog input signal, and a plurality of reference voltages depending on the output signal of the A/D converter. a reference voltage generation circuit that selectively generates one of the voltages;
an arithmetic circuit that performs an arithmetic operation on the output reference voltage of the reference voltage generation circuit and the analog input signal; and an arithmetic circuit to which the 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. A double-integration type A/D conversion circuit comprising a second double-integration type A/D converter.
(2)前記基準電圧発生回路は、基準電源と、該基準電
源とアースとの間に直列接続された複数の抵抗とから成
り、前記複数の抵抗の接続点に得られる電圧を基準電圧
として用いることを特徴とする請求項第1項記載の二重
積分型A/D変換回路。
(2) The reference voltage generation circuit includes a reference power source and a plurality of resistors connected in series between the reference power source and the ground, and uses the voltage obtained at the connection point of the plurality of resistors as the reference voltage. 2. A double integral type A/D conversion circuit according to claim 1.
(3)前記複数の抵抗の数を、A/D変換後のデジタル
信号のビット数と等しくするようにしたことを特徴とす
る請求項第2項記載の二重積分型A/D変換回路。
(3) The double integration type A/D conversion circuit according to claim 2, wherein the number of the plurality of resistors is made equal to the number of bits of the digital signal after A/D conversion.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61109325A (en) * 1984-11-02 1986-05-27 Sharp Corp Analog-digital converter
JPS6478026A (en) * 1987-09-18 1989-03-23 Sanyo Electric Co A/d converting circuit

Patent Citations (2)

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