JPH0310420A - アナログ・ディジタル変換器 - Google Patents

アナログ・ディジタル変換器

Info

Publication number
JPH0310420A
JPH0310420A JP14634589A JP14634589A JPH0310420A JP H0310420 A JPH0310420 A JP H0310420A JP 14634589 A JP14634589 A JP 14634589A JP 14634589 A JP14634589 A JP 14634589A JP H0310420 A JPH0310420 A JP H0310420A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitive elements
gain
analog
output
electric charge
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
JP14634589A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Shibata
柴田 透
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP14634589A priority Critical patent/JPH0310420A/ja
Publication of JPH0310420A publication Critical patent/JPH0310420A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアナログ信号をディジタル信号に変換するアナ
ログ・ディジタル変換器に関し、特にアナログ信号に対
応した電荷を充電する容量素子を備えたアナログ・ディ
ジタル変換器に関する。
〔従来の技術〕
近年、アナログ信号をディジタル信号に変換する装置(
以下、A/D変換器と称す)は、オーバーサンプリング
手法がよく使用されている。この手段は、入力信号をA
/D変換する際に問題となる折り返し雑音を防止するた
めのものであり、特に入力信号に前もって帯域制限を行
なうフィルタの性能に対する要求を軽減する上で非常に
有効である。
第2図はかかる従来のA/D変換方式の原理を説明する
ための信号線図である。
第2図に示すように、この方式は上述したオーバーサン
プリング手法を用いたA/D変換器の信号線を示してお
り、X(Z)は入力信号、Y(Z)は出力信号、5は電
圧比較器、7,10゜11は遅延素子である。この方式
における入力信号と出力信号との関係をZ関数により示
すと、(1)式のようになる。
Y(Z)=z−t・x (z) +z−1・(1−Z−
1>・ Q(Z) ・・・(1) ここで、Q(Z)はA/D変換することにより生じる量
子化誤差である。
第3図は従来の一例を示すA/D変換器の回路図である
第3図に示すように、このA/D変換回路は第2図に示
した方式を具体的に記述した回路である。
尚、全体を制御するコントローラ(CONT)回路につ
いては省略している。このA/D変換回路は、アナログ
信号X(Z)を入力するアナログ入力端子1あるいは接
地電位をC0NTの制御により切り換えるメインのスイ
ッチSLと、基準電源接続端子2あるいは接地電位を後
述するカウンタ出力により切り換えるスイッチS 、、
 S、〜S4と、各スイッチに接続された容量素子C1
C1〜C3と、積分器4と、積分器4の(−)個入力お
よび出力端に接続されたスイッチ5bSP、容量素子C
フと、積分器4の出力および接地電位を比較し且つその
出力端がディジタル信号Y(Z)を出力するための出力
端子6に接続された電圧比較器5と、電圧比較器5のデ
ィジタル出力を遅延する遅延素子7と、極性判別回路8
と、アップダウンカウンタ9とを有している。尚、容量
素子C1〜C7およびCiの容量値はそれぞれ特に限定
されないが、例えば、ここではCO+Co 、2Co 
、4Co 、8Co 、16Co 、32Co、32C
Oと設定される。
次に、このA/D変換回路の動作を説明するが、このA
/D変換回路は入力信号X(Z)のサンプリング周期と
、このサンプリングされた信号に比例した電荷およびア
ップダウンカウンタ9の内容に比例した電荷の差を積分
器4に累積する周期と、この積分器4の出力が接地電位
に比して大であるか小であるかを電圧比較器5で比較し
且つ極性判別回路8およびアップダウンカウンタ9を制
御する周期との3つの周期で動作する。
いま、基準電位2を負の一定値(VR)とし、入力電圧
1を正の値、極性判別回路8の出力を正、アップダンラ
ンカウンタ9の値を例えば1サイクル前でカウントアツ
プして00101であったとする。入力信号サンプリン
グ周期には、スイッチSbはオン、SPはオフとなり、
スイッチSo〜S4及びSNは基準電位2側に接続され
、スイッチSiは入力端子1側に接続されている。
このとき、積分器4の入力は仮想接地され、容量素子C
i  (容量値32Co)の両端には入力電圧Viに対
応した電荷32CoViが充電される。
次に、スイッチSbをオフ+SFをオン、Siを接地側
に接続し且つアップダウンカウンタ9の値00101に
対応したスイッチS2及びSoを接地側に接続するとと
もにスイッチSNを接地側に接続する。これにより、積
分器4には〔−32Co Vi +4Co VR+Co
 Va +COV2 )の電荷が流入するので、この電
荷が積分器4に接続された容量素子C7(容量値32C
o)に累積される。この結果、積分器4の出力電圧は(
32Co Vi  6Co VIL>/32Coだけ1
周期前の積分器4の出力電圧より変化する。この積分器
4の出力電圧の正負を電圧比較器5により判定する。判
定を行なった後、再びスイッチS。
をオフ、Sbをオン、Siを入力側に接続し、しかもス
イッチS。及びS2を基準電位2側に接続する。また、
スイッチSNはカウントダウンの時には接地側に接続さ
れたままである。
そして、アップダウンカウンタ9の出力は1を減算され
ootooとなる。この一連の操作において、もしアッ
プダウンカウンタ9の内容が零となって更に1を減する
場合には、極性判別回路8により極性を反転させ、アッ
プダウンカウンタ9の出力に1を加える。このとき、ス
イッチSo〜S4はすべて接地電位側に接続され、積分
時にアップダウンカウンタ9の出力に対応したスイッチ
が基準電位2側に接続されることにより、加算される電
荷の極性が反転される。
このような動作により、アップダウンカウンタ9の出力
y’  (z)の値は入力信号X(Z)の変化に追従す
る形で変化する。この出力値は入力信号に対して良好な
A/D変換を行った結果に対応している。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のA/D1R換器は利得可変機能を有して
いないため、かかる機能を実現させるためには、例えば
A/D変換器の前段に可変利得増幅器を置く必要があり
、素子数の増加や消費電力の増加等を招き、集積回路化
には適していないと−いう欠点がある。
本発明の目的は、かかる可変利得増幅器を用いることな
く利得可変機能を持たせ、消費電力等の増加を抑えると
ともに経済的にして且つ集積化に適したA/D変換器を
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のA/D変換器は、アナログ入力電圧に対応した
電荷を充電するための複数個の容量素子と、前記容量素
子に対応して前後に設けた複数個のスイッチとを積分器
の前段に設け、前記スイッチを利得制御部の出力により
駆動することにより、前記容量素子の中から前記アナロ
グ入力電圧に対応した電荷が充電される容量素子を少な
くとも一個以上選択するようにして構成される。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例を示すA/D変換器の回路図
である。
第1図に示すように、本実施例は前述した第3図の従来
例と同一の箇所には同一の符号を付している。本実施例
が従来例と異なるのは、入力アナログ電圧X(Z)に対
応した電荷を充電するための容量素子(第3図における
容量素子Ci )が複数個(C11+ C12+・・・
、Ci、+)用意され、さらにこれらの容量素子を設定
された利得に応じて、すなわち利得制御部3.スイッチ
S il、 S i2.・・・Si、及びS’ il、
 S’ i2.・・・S’i、により選択制御される機
能を有している点である。
次に、このA/D変換回路の動作について説明するが、
このA/D変換回路も入力信号サンプリング周期と、こ
のサンプリングされた信号に比例した電荷およびアップ
ダウンカウンタ9の内容に比例した電荷の差を積分器4
に累積する周期と、この積分器4の出力が接地電位に比
例して大であるか小であるかを電圧比較器5により比較
し且つ極性判別回路8およびアップダウンカウンタ9を
制御する周期との3つの周期で動作する。
いま、基準電圧端子2からの基準電位(REF)を負の
一定値(−VR> 、アナログ入力端子1からの入力電
圧を正の値1判別回路8の極性出力を正とし、アップダ
ウンカウンタ9の値を例えば1サイクル前でカウントア
ツプして00101であったとする。入力信号サンプリ
ング周期には、スイッチSbはオン、SPはオフ、So
〜S4及びSNは基準電位REF側に接続され、スイッ
チStは入力側に接続される。さらに、コントローラ(
図示省略’)CONTより制御される利得制御部3の出
力信号に応じて、スイッチSilとS’ il、  S
i2とS’i2.・・・、StNとS’iNの中の少な
くとも1組以上のスイッチがオンする。この状態で積分
器4の入力は仮想接地される。従って、アナログ入力端
子1からの入力電圧Viと利得制御部3の出力信号に基
づき、接続された容量素子の容量値の総和に対応した電
荷が充電される。
例えば、スイッチSi1とS’ilがオンしたとすると
、充電される電荷はCiIV iとなる。以後の動作は
第3図に示した従来のA/D変換回路の動作と同一であ
るので説明を省略する。
このように、利得制御部3の出力信号に応じて、入力端
子1からの入力電圧Viに対応した電荷が充電される容
量素子の容量値の総和を可変することができ、充電され
る電荷量を可変することができる。従って、その結果A
/D変換回路に利得可変機能をもたせることができる。
また、かがるA/D変換回路は容量素子、スイッチおよ
び利得制御部だけの追加で済むので、消費電力も抑制で
き且つ集積回路化にも適合させることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のA/D変換器は、入力電
圧に対応した電荷を充電するための容量素子を複数個設
は且つ実際に電荷が充電される容量素子をこれらの容量
素子の中から選択する機能を有することにより、利得可
変機能を持たせることができるという効果がある。
更に、本発明のA/D変換器は、容量素子、スイッチ及
び利得制御部を追加しているだけであるので、消費電力
を抑えることができ、しかも得られる利得の精度は容量
の比精度により決まるため、現在の集積回路製造技術に
より十分高精度のものが得られ集積回路化に適合できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すA/D変換器の回路図
、第2図は従来のA/D変換方式の原理を説明するため
の信号線図、第3図は従来の一例を示すA/D変換器の
回路図である。 1・・・アナログ信号入力端子、2・・・基準電源接続
端子(REF)、3・・・利得制御部、4・・・積分器
、5・・・電圧比較器、6・・・ディジタル信号出力端
子、7・・・遅延素子、8・・・極性判別回路、9・・
・アップダウンカウンタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アナログ入力電圧に対応した電荷を充電するための複数
    個の容量素子と、前記容量素子に対応して前後に設けた
    複数個のスイッチとを積分器の前段に設け、前記スイッ
    チを利得制御部の出力により駆動することにより、前記
    容量素子の中から前記アナログ入力電圧に対応した電荷
    が充電される容量素子を少なくとも一個以上選択するよ
    うにしたことを特徴とするアナログ・ディジタル変換器
JP14634589A 1989-06-07 1989-06-07 アナログ・ディジタル変換器 Pending JPH0310420A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14634589A JPH0310420A (ja) 1989-06-07 1989-06-07 アナログ・ディジタル変換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14634589A JPH0310420A (ja) 1989-06-07 1989-06-07 アナログ・ディジタル変換器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0310420A true JPH0310420A (ja) 1991-01-18

Family

ID=15405606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14634589A Pending JPH0310420A (ja) 1989-06-07 1989-06-07 アナログ・ディジタル変換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0310420A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1728328A1 (en) * 2004-03-24 2006-12-06 Analog Devices, Inc. Programmable input range adc
JP2010166298A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Fujitsu Ltd アナログデジタル回路
JP2010200081A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Panasonic Corp デルタシグマad変調器
JP2013059105A (ja) * 2012-11-19 2013-03-28 Fujitsu Ltd アナログデジタル回路及びそのアナログデジタル回路を用いた受信機

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63294132A (ja) * 1987-05-27 1988-11-30 Hitachi Ltd A/d変換器
JPH01212123A (ja) * 1988-02-19 1989-08-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 量子化器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63294132A (ja) * 1987-05-27 1988-11-30 Hitachi Ltd A/d変換器
JPH01212123A (ja) * 1988-02-19 1989-08-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 量子化器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1728328A1 (en) * 2004-03-24 2006-12-06 Analog Devices, Inc. Programmable input range adc
JP2007531408A (ja) * 2004-03-24 2007-11-01 アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド プログラマブル入力レンジadc
JP2010166298A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Fujitsu Ltd アナログデジタル回路
JP2010200081A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Panasonic Corp デルタシグマad変調器
JP2013059105A (ja) * 2012-11-19 2013-03-28 Fujitsu Ltd アナログデジタル回路及びそのアナログデジタル回路を用いた受信機

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0434248B1 (en) Electrical power measuring devices
US6307494B2 (en) Device and method for the rapid digital/analog conversion of pulse width modulated signals
JPH0310420A (ja) アナログ・ディジタル変換器
JP3833548B2 (ja) デルタ・シグマ変調器
KR100374097B1 (ko) 전기신호의아날로그/디지탈변환방법및그장치
JPS6218095B2 (ja)
US5144310A (en) A/D converter utilizing successive approximation
US5148171A (en) Multislope continuously integrating analog to digital converter
CN114641936A (zh) 传感器电路
JP3189077B2 (ja) Σδad変換器
US10305507B1 (en) First-order sigma-delta analog-to-digital converter
GB2223137A (en) Analogue to digital convertors
RU2036559C1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь совмещенного интегрирования
JPH03119829A (ja) Da変換器
JPH0583135A (ja) 2重積分型a/dコンバータ
US20030058152A1 (en) Analog/digital converter and method for controlling the same
JP3374788B2 (ja) アナログ信号処理装置
EP0355835A3 (en) Self-timing analog-to-digital converting system
JP2651240B2 (ja) A/d変換器
JP2776058B2 (ja) サンプルホールド回路
JPS59230324A (ja) A/d変換制御方法
JPH09205367A (ja) 積分型a/d変換方法
JP2545836B2 (ja) オ−バサンプリング型アナログ・デイジタル変換器
SU1278896A1 (ru) Квадратичный преобразователь напр жени в частоту
JPS643374B2 (ja)