JPH0227813A - A/d converter - Google Patents

A/d converter

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JPH0227813A
JPH0227813A JP17862588A JP17862588A JPH0227813A JP H0227813 A JPH0227813 A JP H0227813A JP 17862588 A JP17862588 A JP 17862588A JP 17862588 A JP17862588 A JP 17862588A JP H0227813 A JPH0227813 A JP H0227813A
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adc
converter
converters
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JP17862588A
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Tetsuhiko Kaneaki
哲彦 金秋
Mikio Oda
幹夫 小田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for a fast speed processing for the operating component and to make the device immune to surrounding noise by providing an A/D converter exclusively at a high input level and a low input level respectively and using the converters switchingly depending on the output state. CONSTITUTION:An amplifier 1 amplifies an analog input and the A/D converters(ADC) 2, 3 whose characteristic is nearly arranged convert an analog signal into a digital signal. An adjusting device 4 obtains a ratio of signal levels of digital signals inputted from A, B and after A, B inputs are arranged, when the ADC 2 overflows, the input from the ADC 3 is outputted and in other case, the input from the ADC 2 is outputted. Thus, even when the analog signal level is smaller, since an analog signal with a large amplitude is always subject to A/D conversion, the device is immune to the surrounding noise and the A/D converter with high resolution is realized by using the A/D converter with low resolution and the operating speed is the speed for a conventional device.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は特に高分解能のA/D変換装置に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention particularly relates to a high resolution A/D conversion device.

従来の技術 近年ディジタル機器の普及に伴い、アナログ信号とディ
ジタル信号のインターフェースであるA/D変換装置の
性能が重要な大きな影響を持つようになっている。従来
よシ用いられている、A/D変換装置を第6図にその例
を示しその説明を行う。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of digital equipment, the performance of an A/D converter, which is an interface between analog and digital signals, has come to have a significant impact. An example of a conventionally used A/D converter is shown in FIG. 6 and will be explained.

第6図に示されるA/D変換装置は逐次比較型と呼ばれ
、以下のように動作する。
The A/D conversion device shown in FIG. 6 is called a successive approximation type and operates as follows.

(1)逐次比較レジスタ102のMSB(最上位ビット
)を′1n1他を′0″にセットし、これをD/A変換
器(以下DACと称す)1o3に出力する。
(1) Set the MSB (most significant bit) of the successive approximation register 102 to '1n1' and others to '0', and output this to the D/A converter (hereinafter referred to as DAC) 1o3.

(2)  入力とDAC1o3の出力を比較器100が
比較し、(入力)≧(DAC出力)ならば1つ下位のビ
ットに1“をセットし、(入力)≦(DAC出力)なら
ば現在問題にしているビットを“0”にし、1つ下位の
ビットを1″にセットする。
(2) The comparator 100 compares the input and the output of DAC1o3, and if (input)≧(DAC output), sets the next lower bit to “1”, and if (input)≦(DAC output), the current problem is detected. Set the bit that is set to "0" and the next lower bit to "1".

(3)1〜2をMS B−+L S B (最下位ビッ
ト)まで繰り返す。
(3) Repeat steps 1 to 2 until MS B-+LS B (least significant bit).

(4)逐次比較レジスタ102からデータを取り出しデ
ィジタル出力とする。
(4) Take out data from the successive approximation register 102 and make it a digital output.

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、分解能をあげるた
めにビット数を増加させると、変換時間が増加するだめ
、動作周波数を維持するには比較器100及びDACl
osとして非常に高速動作するものが要求される。しか
もLSBに近くなるほど周辺ノイズの影響を受は易くな
るという問題点があった。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, increasing the number of bits to increase the resolution increases the conversion time, and in order to maintain the operating frequency, the comparator 100 and the DAC1 are required.
An OS that operates at extremely high speed is required. Moreover, there is a problem in that the closer the signal is to the LSB, the more easily it is affected by surrounding noise.

本発明は上記の問題点に鑑み、周辺ノイズの影響を受け
にくく、しかもビット増加による使用素子の高速化が必
要ないA/D変換装置を提供するものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides an A/D conversion device that is less susceptible to the influence of peripheral noise and does not require speeding up of the elements used due to an increase in bits.

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するため本発明のA/D変換変換上行ア
ナログ信号をディジタル信号に変換する複数個のA/D
変換器と、アナログ入力信号をレベルの異なる複数の信
号に変換し、複数個のA/D変換器にそれぞれ入力する
レベル変換手段と、複数個のA/D変換器出力を入力と
し、この入力の振幅レベルに応じて入力を選択的にレベ
ルを調整して出力する調整手段とを備え、調整手段の出
力をA/D変換出力とするようにしたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of A/D converters for converting upward analog signals into digital signals.
a converter, a level conversion means for converting an analog input signal into a plurality of signals with different levels, and inputting the signals to the plurality of A/D converters respectively; and adjusting means for selectively adjusting and outputting the level of the input according to the amplitude level of the input signal, and the output of the adjusting means is an A/D converted output.

作  用 本発明は上記した構成により、高入力レベル時と低入力
レベル時でそれぞれ専用にA/D変換器を備え、それぞ
れのディジタル出力の状態によってディジタル的に切シ
替えて用いるようにしたため、周囲のノイズの影響を受
けにくく、また、ディジタル的に切り替えを行うため切
り替えに伴うノイズの影響を受けることなく高分解能の
A/D変換装置を低分解能のA/D変換器を用いて実現
することが出来、しかも使用する素子の動作速度は従来
通りでよいものである。
Function The present invention has the above-mentioned configuration, and is equipped with dedicated A/D converters for high input level and low input level, and is digitally switched and used depending on the state of the respective digital outputs. A high-resolution A/D converter is realized using a low-resolution A/D converter, which is less susceptible to the effects of surrounding noise and is not affected by the noise associated with switching because the switching is done digitally. Moreover, the operating speed of the elements used remains the same as before.

実施例 以下図面に基づき本発明の説明を行う。Example The present invention will be explained below based on the drawings.

第1図は本発明の一実施例によるA/D変換装置の概略
を示すブロック図である。図中、1は増増器であり、ア
ナログ入力を増幅する。ここでは利得約24 dBのも
のを用いている。2,3はほぼ特性のそろったA/D変
換器(以下ADCと称す)であシ、アナログ信号をディ
ジタル信号に変換する。ここでは16ビツト分解能のも
のを用いている。なお、通常A/D変換器にはオフセッ
トが発生するが、ここではそのオフセットレベルはゼロ
、或は除去されているものとして考える。4は20ビツ
ト出力の調整装置であり、A、Bよシ入力されるディジ
タル信号の信号レベルの比率を求め、A入力とB入力の
レベルをそろえた上で、ADC2がオーバーフローして
いる時はADCaからの入力を出力し、その他の時には
ADC2からの入力を出力する。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an A/D conversion device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an amplifier, which amplifies the analog input. Here, one with a gain of about 24 dB is used. Reference numerals 2 and 3 are A/D converters (hereinafter referred to as ADCs) having substantially the same characteristics, which convert analog signals into digital signals. Here, one with 16-bit resolution is used. Although an offset normally occurs in an A/D converter, it is assumed here that the offset level is zero or has been removed. 4 is a 20-bit output adjustment device, which calculates the ratio of the signal levels of the digital signals input from A and B, and after aligning the levels of A and B inputs, if ADC2 is overflowing, It outputs the input from ADCa, and at other times outputs the input from ADC2.

次に第1図の動作を説明する。アナログ入力が与えられ
ると、ADCaには与えられたアナログ入力がそのまま
入力され、ADC2には増幅器1により24dB増幅さ
れたアナログ入力が与えられる。ここで、ADC2,3
の出力値について考えると、増幅器1によりアナログ入
力が約24dB増幅されておシ、ADC2,3の特性が
ほぼそろっているのでADC2からはADCaに比べて
約16倍の値が出力されていることになる。しかし、逆
に高振幅のアナログ入力が与えられると八DC2はオー
バーフローし、ADCaのみが正常に動作する。調整装
置4がADC2がオーバーフローしていない時のADC
2,3による比率を正確に求め、ADC2がオーバーフ
ローしていない時はADC2の値をそのまま出力し、A
DC2がオーバーフローしている時はADCaの出力を
、求めた比率に従ってレベルを増幅して出力する。
Next, the operation shown in FIG. 1 will be explained. When an analog input is given, the given analog input is input as is to ADCa, and the analog input amplified by 24 dB by amplifier 1 is given to ADC2. Here, ADC2,3
Considering the output value of , the analog input is amplified by about 24 dB by amplifier 1, and since the characteristics of ADCs 2 and 3 are almost the same, ADC 2 outputs a value that is about 16 times that of ADCa. become. However, if a high amplitude analog input is given, on the contrary, 8DC2 overflows and only ADCa operates normally. Adjustment device 4 is the ADC when ADC2 is not overflowing.
Accurately calculate the ratio of 2 and 3, and when ADC2 does not overflow, output the value of ADC2 as it is, and
When DC2 is overflowing, the output of ADCa is amplified in level according to the determined ratio and output.

仮にここで調整装置4が求めたAL)C2,3の出力の
比率が15.75倍であったとすると、ADC2がオー
バーフローしていないときはADc2+7)出力16ビ
ツトを下位側16ビツトにつめ、上位側4ビツトを符号
ビットで埋めて出力する。ADC2がオーバーフローし
た場合は、ADCaの出力1θビットに対して15.7
5を乗算し、乗算結果の上位20ビツトを出力する。
Assuming that the ratio of the outputs of AL)C2 and 3 determined by the adjustment device 4 is 15.75 times, if ADC2 does not overflow, the 16 bits of the output of ADc2+7) are compressed to the lower 16 bits, and The side 4 bits are filled with sign bits and output. When ADC2 overflows, 15.7
Multiply by 5 and output the upper 20 bits of the multiplication result.

通常アナログの増幅器1としては高性能のものを容易に
得ることが出来るため、このように構成することによシ
、増幅器1の利得をあまシ問題にすることなく、また、
ADC2,3の感度がそろっていなくとも安定して高ビ
ツト高分解能のA/D変換装置を得ることが出来る。ま
たA/D変換器としても必ずしも高分解能のものを用い
る必要はなく、動作速度も従来通りのもので良い。また
、増幅器1の利得をどれだけにするかでA/D変換装置
の出力を何ビットにするかが決まるため、必要に応じて
増幅器1の利得を変化させることにより出力のビット数
を変化させることが出来る。また、出力の切り替え等は
すべてディジタル的な操作で行われるため、これに伴う
ノイズやクリック音の影響も無い。
Normally, a high-performance analog amplifier 1 can be easily obtained, so by configuring it in this way, the gain of the amplifier 1 does not become a problem, and
Even if the sensitivities of the ADCs 2 and 3 are not the same, a stable A/D converter with high bits and high resolution can be obtained. Further, it is not necessarily necessary to use a high-resolution A/D converter, and the operating speed may be the same as conventional ones. Furthermore, the number of bits output from the A/D converter is determined by the gain of amplifier 1, so the number of output bits can be changed by changing the gain of amplifier 1 as necessary. I can do it. Additionally, since all output switching is done digitally, there is no noise or click noise associated with this.

第2図は本発明によるA/D変換装置の具体的な実施例
である。なお、第2図において第1図と同一機能を有す
るものについては同一の記号を付し詳細な説明は省略す
る。この図を説明すると、6は乗算器であシ、入力X、
 Yに与えられた各16ビツトのデータの乗算を行い、
乗算結果の上位21ビツト目を四捨五入し、上位20ビ
ツトを出力する。6はオーバーフロー検出器であり、A
DC2出力のオーバーフローの検出を行う。オーバーフ
ローを検出すると“1”を出力する。7は比率検出器で
あり、オーバーフロー検出器6をモニタしながらADC
2がオーバーフローしていない時のADC2,3から出
力されるデータの比較を行い、その比率を計算し16ビ
ツトデータとして出力する。8はセレクタであシ、端子
Cに与えられる制御信号が“1”ならば端子Aに与えら
れる信号を出力し、端子Cに与えられる制御信号が′0
”ならば端子Bに与えられる信号を出力する。端子Aは
20ビツト入力であるが、端子Bは16ビツト入力であ
゛す、端子Bに与えられたデータを出力する時には、そ
のデータの符号ビットを上位4ピツトに付は加えること
によJloビット出力としている。11は低域通過フィ
ルタ(以下LPFと称す)でADC2,sに入力される
信号の帯域制限を行う。
FIG. 2 shows a specific embodiment of the A/D conversion device according to the present invention. In FIG. 2, parts having the same functions as those in FIG. 1 are given the same symbols and detailed explanations are omitted. To explain this diagram, 6 is a multiplier, input X,
Multiply each 16-bit data given to Y,
The upper 21st bit of the multiplication result is rounded off, and the upper 20 bits are output. 6 is an overflow detector, A
Detects overflow of DC2 output. When overflow is detected, it outputs "1". 7 is a ratio detector, and while monitoring the overflow detector 6, the ADC
The data output from ADCs 2 and 3 when ADC 2 is not overflowing is compared, the ratio is calculated, and the result is output as 16-bit data. 8 is a selector, and if the control signal given to terminal C is "1", it outputs the signal given to terminal A, and the control signal given to terminal C is '0'.
”, the signal given to terminal B is output.Terminal A has a 20-bit input, but terminal B has a 16-bit input.When outputting data given to terminal B, the sign of that data is output. A Jlo bit output is obtained by adding the bits to the upper four pits.A low pass filter (hereinafter referred to as LPF) 11 limits the band of the signal input to the ADC 2,s.

次に第2図の動作を説明する。LPFllによって帯域
制限されたアナログ入力がADCsには直接、ADC2
には増幅器1によって24 dB増幅されて与えられる
。従ってADC2,3の出力は約16:1の比率を有し
ている。また、比率検出器7がこの比率を正確に算出し
出力する。ここで、比率検出器7による比率の算出方法
としては、ADC2の出力の値をADCsの出力の値で
割った商を求めても良いが、例えばADCsの出力が@
0000010000000000″ の時のADC2
における出力を記憶するようにしてもよい。比率検出器
7にて得られた値を乗算器6を用いてADCsの出力値
に乗算するようにしているため、乗算器6の出力は、L
PF11出力を増幅器1と全く同一特性を有する増幅器
を介してADCsに入力した場合と同じ値となる。この
乗算器6出力とADC2出力をセレクタ8を用いオーバ
ーフロー検出器6出力に基づいて切り替えるようにして
いるため、入力されているアナログ信号の信号振幅が小
さいときには増幅器1によって信号振幅を増幅してA/
D変換を行ってこれを出力し、アナログ信号の信号振幅
が大きいときには直接A/D変換を行ってこれを出力し
、アナログ入力の信号振幅が小さいときにも高分解能で
A/D変換を行うことが出来る。
Next, the operation shown in FIG. 2 will be explained. The analog input band-limited by the LPFll is directly connected to the ADCs.
is amplified by 24 dB by amplifier 1. Therefore, the outputs of ADCs 2 and 3 have a ratio of approximately 16:1. Further, the ratio detector 7 accurately calculates and outputs this ratio. Here, as a method for calculating the ratio by the ratio detector 7, the quotient of the output value of the ADC 2 divided by the output value of the ADCs may be calculated, but for example, if the output of the ADCs is @
ADC2 at 0000010000000000″
The output at may also be stored. Since the value obtained by the ratio detector 7 is multiplied by the output value of the ADCs using the multiplier 6, the output of the multiplier 6 is L
The value is the same as when the output of the PF11 is input to the ADCs via an amplifier having exactly the same characteristics as the amplifier 1. Since the multiplier 6 output and the ADC 2 output are switched based on the overflow detector 6 output using the selector 8, when the signal amplitude of the input analog signal is small, the signal amplitude is amplified by the amplifier 1. /
Performs D conversion and outputs it, performs A/D conversion directly and outputs it when the signal amplitude of the analog signal is large, and performs A/D conversion with high resolution even when the signal amplitude of the analog input is small. I can do it.

第3図は本発明によるA/D変換装置の他の実施例であ
る。なお、第3図において第1図、第2図と同一機能を
有するものについては同一の記号を付し詳細な説明は省
略する。この図を説明すると、9は比較器であり、オー
バーフロー検出器6ヲモニタlJがら、ADC2がオー
バーフローしていない時の端子A、端子Bに入力される
データの比較を行い、その大小関係に応じて、A=、B
ならばC1=1.C2−0となシ、IAI<IB+なら
1jcl−0,C2−0となシ、IAI>IB+ならば
Cl−0,C2−1となる。また、オーバーフロー検出
器6の出力が”1”の時はC1=1゜C2−0,!:な
る。1oはアップダウンカウンタ(以下U/Dカウンタ
と称す)で、端子Iに”1”が与えられている時にはカ
ウント動作を停止し、端子Uに“1′が与えられている
ときにはカウントアツプ、“0”の時にはカウントダウ
ンが行われる。
FIG. 3 shows another embodiment of the A/D conversion device according to the present invention. In FIG. 3, parts having the same functions as those in FIGS. 1 and 2 are given the same symbols and detailed explanations are omitted. To explain this figure, 9 is a comparator, which compares the data input to terminal A and terminal B when ADC 2 is not overflowing while monitoring overflow detector 6, and depending on the magnitude relationship, ,A=,B
Then C1=1. If IAI<IB+, then 1jcl-0, C2-0, and if IAI>IB+, Cl-0, C2-1. Moreover, when the output of the overflow detector 6 is "1", C1=1°C2-0,! :Become. 1o is an up/down counter (hereinafter referred to as U/D counter), which stops counting when "1" is applied to terminal I, and starts counting up when "1'" is applied to terminal U. 0'', a countdown is performed.

次に第3図の動作を説明すると、LPFllによって帯
域制限されたアナログ入力がADC3には直接、ADC
2には増幅器1によって24 dB増幅されて与えられ
る。このためADC2,sの出力は約16:1の比率を
有している。ADC3の出力は乗算器6に与えられ、U
/Dカウンタ1゜の出力値との乗算が行われる。この乗
算結果と、ADC2の出力が比較器9に与えられ大小比
較が行われる。比較器9において(1乗算結果1)く目
ADC2出力1)ならばIAI>IBIであるため、C
2−1,C11111oとなシ、U/DfJt:/1i
1oがカウントアツプし、U/Dカウンタ1oの出力値
が大きくなる。すると、乗算器6の出力値も大きくなり
、そのうちにA=Bとなる。また逆に、(1乗算結果l
 )>(1ADc2出力1) ならばAI<IBIであ
るため、C2=O,CI =Oとなり、U/Dカウンタ
10がカウントダウンし、U/Dカウンタ1oの出力値
が小さくなり、同様にしてそのうちにA=Bとなる。故
に乗算器6の出力は、LPF11出力を増幅器1と全く
同一特性を有する増幅器を介してADC3に入力した場
合と同じ値となる。この乗算器6出力とADC2出力を
セレクタ8を用いオーバーフロー検出器6出力に基づい
て切シ替えるようにしているため、以下第2図に示した
場合と同様、アナログ入力の信号振幅の大小に関係なく
常に高分解能でA/D変換を行うことが出来る。
Next, to explain the operation in Fig. 3, the analog input band-limited by the LPFll is directly connected to the ADC3.
2 is amplified by 24 dB by amplifier 1. Therefore, the output of ADC2,s has a ratio of approximately 16:1. The output of ADC3 is given to multiplier 6, and U
Multiplication with the output value of the /D counter 1° is performed. This multiplication result and the output of the ADC 2 are applied to a comparator 9 and compared in magnitude. In the comparator 9, if (1 multiplication result 1) squared ADC2 output 1), then IAI>IBI, so C
2-1, C11111otonashi, U/DfJt:/1i
1o counts up, and the output value of the U/D counter 1o increases. Then, the output value of the multiplier 6 also increases, and eventually A=B. And conversely, (1 multiplication result l
)>(1ADc2 output 1) Then, since AI<IBI, C2=O, CI=O, the U/D counter 10 counts down, the output value of the U/D counter 1o becomes smaller, and in the same way, Then A=B. Therefore, the output of the multiplier 6 has the same value as when the output of the LPF 11 is input to the ADC 3 via an amplifier having exactly the same characteristics as the amplifier 1. Since the output of the multiplier 6 and the output of the ADC 2 are switched based on the output of the overflow detector 6 using the selector 8, as in the case shown in FIG. A/D conversion can always be performed with high resolution.

なお、U/Dカウンタ10としては、例えば20ビット
程度のものを用い、その上位16ビツトを乗算器6に対
して出力するようにすれば、(乗算結果)、、、、(A
DC2出力)時においてU/Dカウンタ1oの出力値が
変動することなく安定した動作が得られる。また、比較
器9として入力の絶対値の比較を行うようにしているが
、例えば入力される値が正の場合のみの比較を行いその
結果を出力するようにしてもよい。
If the U/D counter 10 is, for example, about 20 bits and the upper 16 bits are outputted to the multiplier 6, (multiplication result), , , (A
(DC2 output), stable operation can be obtained without fluctuations in the output value of the U/D counter 1o. Furthermore, although the comparator 9 is configured to compare the absolute values of the inputs, it may be configured to compare only when the input values are positive, and output the results, for example.

第4図は本発明によるA/D変換装置の他の実施例であ
る。なお、第4図において第1図〜第3図と同一機能を
有するものについては同一の記号を付し詳細な説明は省
略する。この実施例においては、第2図とは逆にアナロ
グ入力を増幅して与えられている方のA/D変換器の出
力を乗算器6を用いて減衰させているものである。
FIG. 4 shows another embodiment of the A/D conversion device according to the present invention. In FIG. 4, parts having the same functions as those in FIGS. 1 to 3 are given the same symbols and detailed explanations are omitted. In this embodiment, contrary to FIG. 2, a multiplier 6 is used to attenuate the output of the A/D converter which amplifies the analog input.

この図を説明すると、LPFl 1によって帯域制限さ
れたアナログ入力がADC3には直接、ADC2には増
幅器1によって24 dBされて与えられる。故にAD
C2,3の出力は約16:1の比率を有している。また
、比率検出器7がこの比率を正確に算出し出力する。こ
こで、比率検出器7による比率の算出方法としては、A
DC3の出力の値をADC2の出力の値で割った商を求
めても良いが、例えばADC2の出力が 0100000000000000”の時0ADCsに
おける出力を記憶するようにしてもよい。比率検出器7
にて得られた値を乗算器5を用いてADC3の出力値に
乗算するようにしているだめ、乗算器5の出力は、LP
F11出力を増幅器1と全く同一特性を有する増幅器を
介してADC3に入力した場合と同じ値となる。この乗
算器5の出力とADC2出力をセレクタ8を用いオーバ
ーフロー検出器6出力に基づいて切シ替えるようにして
いるため、以下第2図に示した場合と同様、アナログ入
力信号振幅の大小に関係なく常に高分解能でA/D変換
を行うことが出来る。
To explain this diagram, an analog input band-limited by LPFl 1 is applied directly to ADC 3, and is applied to ADC 2 after being reduced by 24 dB by amplifier 1. Therefore A.D.
The outputs of C2,3 have a ratio of approximately 16:1. Further, the ratio detector 7 accurately calculates and outputs this ratio. Here, as a method of calculating the ratio by the ratio detector 7, A
The quotient of the output value of DC3 divided by the output value of ADC2 may be obtained, but for example, when the output of ADC2 is 0100000000000000'', the output at 0ADCs may be stored.Ratio detector 7
Since the output value of the ADC 3 is multiplied by the value obtained in the multiplier 5, the output of the multiplier 5 is LP
The value is the same as when the F11 output is input to the ADC 3 via an amplifier having exactly the same characteristics as the amplifier 1. Since the output of the multiplier 5 and the output of the ADC 2 are switched using the selector 8 based on the output of the overflow detector 6, as in the case shown in FIG. A/D conversion can always be performed with high resolution.

第5図は本発明による他のA/D変換装置の具体的な実
施例である。なお、第5図に於て第1図〜第4図と同一
機能を有するものについては同一の記号を付し詳細な説
明は省略する。この実施例においては、第3図とは逆に
アナログ入力を増幅して与えられている方のA/D変換
器の出力を乗算器5を用いて減衰させているものである
FIG. 5 shows a specific embodiment of another A/D conversion device according to the present invention. Note that in FIG. 5, parts having the same functions as those in FIGS. 1 to 4 are given the same symbols, and detailed explanations are omitted. In this embodiment, contrary to FIG. 3, a multiplier 5 is used to attenuate the output of the A/D converter which amplifies the analog input.

この図を説明すると、LPFl 1によって帯域制限さ
れたアナログ入力がADC3には直接、ADC2には増
幅器1によって24 dB増幅されて与えられる。故に
ADC2,3の出力は約16:1の比率を有している。
To explain this diagram, an analog input band-limited by LPFl 1 is directly applied to ADC 3, and is applied to ADC 2 after being amplified by 24 dB by amplifier 1. Therefore, the outputs of ADCs 2 and 3 have a ratio of approximately 16:1.

ADC2の出力は乗算器6に与えられ、U/Dカウンタ
1oの出力値との乗算が行われる。この乗算結果と、A
DC3の出力が比較器9に与えられ大小比較が行われる
。比較器9において(1乗算結果1 )<CIADC3
出力1)ならばIAI>IB+であるため、C2−1,
CI=0となり、U/Dカウンタ1oがカウントアツプ
し、υ/Dカウンタ1oの出力値が大きくなる。
The output of the ADC 2 is given to a multiplier 6, where it is multiplied by the output value of the U/D counter 1o. This multiplication result and A
The output of DC3 is given to comparator 9 and compared in magnitude. In the comparator 9, (1 multiplication result 1)<CIADC3
If output 1), then IAI>IB+, so C2-1,
CI=0, the U/D counter 1o counts up, and the output value of the υ/D counter 1o increases.

すると、乗算器6の出力値も大きくなり、そのうちにA
−Bとなる。また逆に(1乗算結果1)〉(lADc2
出力1)ならばIAI<IB+であるため、C2−0,
CI=Oとなシ、U/Dカウンタ10がカウンタダウン
し、υ/Dカウンタ1oの出力値が小さくなシ、同様に
してそのうちA=Bとなる。故に乗算器5の出力は、L
PF11出力を増幅器1と全く同一特性を有する増幅器
を介してADC3に入力した場合と同じ値となる。この
乗算器5出力とADC2出力をセレクタ8を用いオーバ
ーフロー検出器6出力に基づいて切り替えるようにして
いるため、以下第3図に示した場合と同様、アナログ入
力の信号振幅の大小に関係なく常に高分解能でA/D変
換を行うことが出来る。
Then, the output value of the multiplier 6 also increases, and eventually A
-B. Conversely, (1 multiplication result 1)〉(lADc2
If output 1), then IAI<IB+, so C2-0,
When CI=O, the U/D counter 10 counts down, and the output value of the υ/D counter 1o becomes small.Similarly, A=B soon. Therefore, the output of multiplier 5 is L
The value is the same as when the output of PF11 is input to ADC3 via an amplifier having exactly the same characteristics as amplifier 1. Since the output of the multiplier 5 and the output of the ADC 2 are switched using the selector 8 based on the output of the overflow detector 6, as in the case shown in Fig. 3 below, regardless of the magnitude of the analog input signal amplitude, A/D conversion can be performed with high resolution.

なお、以上の実施例においては、アナログ入力を増幅し
てADC2に入力するようにしているが、ADC2に対
しては直接入力し、ADC3に対して減衰器を用いて減
衰させた信号を入力するようにしても良いことは言うま
でもない。また、A/D変換器についても上記の実施例
では2個を用いているが3個以上のA/D変換器を用い
、各々に異なったレベルのアナログ入力を加えるように
しても良いものである。
In the above embodiment, the analog input is amplified and input to ADC2, but the signal is directly input to ADC2, and the signal attenuated using an attenuator is input to ADC3. Needless to say, you can do it this way. Also, although two A/D converters are used in the above embodiment, it is also possible to use three or more A/D converters and apply analog inputs of different levels to each A/D converter. be.

発明の効果 以上のべたように本発明は、アナログ信号をディジタル
信号に変換する複数個のA/D変換器と、アナログ入力
信号をレベルの異なる複数の信号に変換し、複数個のA
/D変換器にそれぞれ入力するレベル変換手段と、複数
個のA/D変換器出力を入力とし、入力の振幅レベルに
応じて入力を選択的にレベルを調整して出力する調整手
段を備え、調整手段の出力をA/D変換出力としたこと
により、アナログ信号レベルが小さくなっても、常に大
振幅のアナログ信号をA/D変換することが出来るため
、周囲のノイズの影響を受けにくく、また、ディジタル
的に切り替えを行うため切り替えに伴うノイズの影響を
受けることなく高分解能のA/D変換装置を低分解能の
A/D変換器を用いて実現することが出来、しかも動作
速度は従来通りのものでよいという優れた効果を有する
ものである。
Effects of the Invention As described above, the present invention includes a plurality of A/D converters that convert an analog signal into a digital signal, a plurality of A/D converters that convert an analog input signal into a plurality of signals with different levels,
A/D converter includes level converting means for inputting the respective inputs to the A/D converter, and adjusting means for inputting the outputs of the plurality of A/D converters and selectively adjusting the level of the input according to the amplitude level of the input and outputting the adjusted level, By using the A/D conversion output as the output of the adjustment means, even if the analog signal level becomes low, it is possible to always A/D convert a large amplitude analog signal, making it less susceptible to the effects of surrounding noise. In addition, since switching is performed digitally, a high-resolution A/D converter can be realized using a low-resolution A/D converter without being affected by noise associated with switching, and the operating speed is lower than that of conventional A/D converters. It has the excellent effect that it can be used as standard.

【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によるA/D変換装置の概略
を示すブロック図、第2図は本発明によるA/D変換装
置の具体的な実施例を表すブロック図、第3図〜第6図
は本発明による他のA/D変゛変器換器の実施例を表す
ブロック図、第6図は従来よシ用いられるA/D変換器
を表すブロック図である。 1・・・・・・増幅器、2,3・・・・・・A/D変換
器、4・・・・・・処理装置、5・・・・・・乗算器、
6・・・・・・オーバーフロー検出器、7・・・・・・
比率検出器、8・・・・・・セレクタ、9・・・・・・
比較器、1o・・・・・・アップダウンカウンタ、11
・旧・・ローパスフィルタ。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名丘 !− 輩X ・水−・、)発碕+:I砕 トにロトくや、 −1に・ン堅シ壬p ”、y−P’、’;r墾シ羽3
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an A/D converter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a specific embodiment of an A/D converter according to the present invention, and FIGS. FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of an A/D converter according to the present invention, and FIG. 6 is a block diagram showing a conventional A/D converter. 1... Amplifier, 2, 3... A/D converter, 4... Processing device, 5... Multiplier,
6... Overflow detector, 7...
Ratio detector, 8...Selector, 9...
Comparator, 1o...Up/down counter, 11
・Old...Low pass filter. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and 1 other person Oka! - Senior

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アナログ信号をディジタル信号に変換する複数個
のA/D変換器と、アナログ入力信号をレベルの異なる
複数の信号に変換し、前記複数個のA/D変換器にそれ
ぞれ入力するレベル変換手段と、前記複数個のA/D変
換器出力を入力とし、この入力の振幅レベルに応じて前
記入力を選択的にレベルを調整して出力する調整手段と
を備え、前記調整手段の出力をA/D変換出力とするこ
とを特徴とするA/D変換装置。
(1) A plurality of A/D converters that convert analog signals into digital signals, and level conversion that converts the analog input signal into a plurality of signals with different levels and inputs the signals to the plurality of A/D converters, respectively. and adjustment means that takes the outputs of the plurality of A/D converters as input and selectively adjusts the level of the input according to the amplitude level of the input and outputs the output, and the output of the adjustment means is An A/D conversion device characterized by an A/D conversion output.
(2)複数の入力の内最小レベルの入力を基準入力とし
、この基準入力と他の入力との比率を求める手段と、前
記比率に応じて前記他の入力のレベルを調整する手段と
、前記複数の入力のレベルに応じて、前記調整する手段
の出力及び前記基準入力よりいずれかを選択し出力する
選択手段を有することを特徴とする請求項1記載のA/
D変換装置。
(2) means for determining a ratio between the reference input and other inputs by setting the lowest level input among the plurality of inputs as a reference input; and means for adjusting the level of the other inputs according to the ratio; A/C according to claim 1, further comprising a selection means for selecting and outputting one of the output of the adjusting means and the reference input according to the levels of a plurality of inputs.
D conversion device.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0423514A (en) * 1990-05-17 1992-01-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd A/d converter
JPH0430625A (en) * 1990-05-24 1992-02-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd A/d converter
JPH04326625A (en) * 1991-04-26 1992-11-16 Sharp Corp A/d converter circuit
JP2007154543A (en) * 2005-12-06 2007-06-21 Nippon Hume Corp Check valve attaching device for surfacing prevention of of underground buried matter and fixture for taking out core
JP2009296629A (en) * 2002-12-04 2009-12-17 Nxp Bv Non-linear distribution of voltage steps in flash-type a/d converters
JP2010259035A (en) * 2009-03-31 2010-11-11 Renesas Electronics Corp Data processing device and data processing system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58109925A (en) * 1981-12-23 1983-06-30 Mitsubishi Electric Corp Data reading circuit for analog-to-digital conversion data
JPS60141023A (en) * 1983-12-28 1985-07-26 Nec Corp Analog digital converting storage device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58109925A (en) * 1981-12-23 1983-06-30 Mitsubishi Electric Corp Data reading circuit for analog-to-digital conversion data
JPS60141023A (en) * 1983-12-28 1985-07-26 Nec Corp Analog digital converting storage device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0423514A (en) * 1990-05-17 1992-01-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd A/d converter
JPH0430625A (en) * 1990-05-24 1992-02-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd A/d converter
JPH04326625A (en) * 1991-04-26 1992-11-16 Sharp Corp A/d converter circuit
JP2009296629A (en) * 2002-12-04 2009-12-17 Nxp Bv Non-linear distribution of voltage steps in flash-type a/d converters
JP2007154543A (en) * 2005-12-06 2007-06-21 Nippon Hume Corp Check valve attaching device for surfacing prevention of of underground buried matter and fixture for taking out core
JP2010259035A (en) * 2009-03-31 2010-11-11 Renesas Electronics Corp Data processing device and data processing system
US8614636B2 (en) 2009-03-31 2013-12-24 Renesas Electronics Corporation Data processing device and data processing system
US8981975B2 (en) 2009-03-31 2015-03-17 Renesas Electronics Corporation Data processing device and data processing system

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