JPH03174818A - Integration type a/d conversion circuit - Google Patents

Integration type a/d conversion circuit

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JPH03174818A
JPH03174818A JP26138190A JP26138190A JPH03174818A JP H03174818 A JPH03174818 A JP H03174818A JP 26138190 A JP26138190 A JP 26138190A JP 26138190 A JP26138190 A JP 26138190A JP H03174818 A JPH03174818 A JP H03174818A
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JP
Japan
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capacitor
period
conversion
switch
constant current
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Application number
JP26138190A
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Japanese (ja)
Inventor
Kaori Amano
天野 かおり
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To quicken the A/D conversion speed by implementing 3 states such as the charging of a capacitor required for A/D conversion, 1st discharge and 2nd discharge simultaneously. CONSTITUTION:The connection of combinations of three capacitors 6a-6c, two constant current sources 7a, 7b and two comparator circuits 1a, 1b is selected by three switches 5a-5c. Then the period charging an input voltage to the capacitor, the period discharging the capacitor for applying coarse A/D conversion and a period discharging the capacitor for fine A/D conversion at a slower speed are simultaneously executed. Thus, the conversion speed thrice that of a conventional A/D converter circuit is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積分型A/D変換回路に関し、特に半導体集積
回路化された積分型A/D変換回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an integral type A/D conversion circuit, and particularly to an integral type A/D conversion circuit implemented as a semiconductor integrated circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のかかる積分型A/D変換回路は、アナログ入力電
圧により充電されるコンデンサと複数の定電流源とこれ
らを切替えてコンデンサの放電等を行なうスイッチおよ
び比較器や前記スイッチを制御スるコントロール部並び
にカウンタやラッチ回路等により構成されている。
A conventional integrating type A/D conversion circuit includes a capacitor charged by an analog input voltage, a plurality of constant current sources, a switch that switches between these sources to discharge the capacitor, a comparator, and a control section that controls the switch. It also includes a counter, a latch circuit, and the like.

第5図は従来の一例を示すA/D変換回路の機能ブロッ
ク図であり、また第6図(a)、 (b)はそれぞれ第
5図に示す変換回路中のスイッチ切換対応図および入力
側端子電圧特性図である。
FIG. 5 is a functional block diagram of an A/D conversion circuit showing an example of the conventional technology, and FIGS. 6(a) and 6(b) are diagrams showing switch changeover in the conversion circuit shown in FIG. 5, and input side diagrams, respectively. It is a terminal voltage characteristic diagram.

第5図および第6図(a)、 (b)に示すように、従
来の積分型A/D変換器は、まず期間T1ではコントロ
ール部2によりアナログ人力vrNに接続されたスイッ
チ5aのみがオンしている。従って、コンデンサ6が充
電され、端子8の電圧値Vは入力電圧VIHに等しくな
る。次に、期間T2では、スイッチ5bのみがオンする
ので、コンデンサ6aは定電流源7aの電流値i、に応
じた速さで放電される。この端子8の電圧は比較器回路
1の入力電圧であり、グランド電圧との比較結果がほぼ
Oに近づくと、コントロール部2はスイッチを切換える
。次に、期間T3ではスイッチ5cがオンするので、コ
ンデンサ6は再び定電流源7bにより放電される。この
期間T、の放電速度は期間T2の放電速度よりも遅く設
定されている。更に、端子8の電圧値を入力とする比較
器回路1の比較結果により、コントロール部2は再びス
イッチ5aのみをオンした状態、すなわち期間T1に戻
り、1回のA/D変換のサイクルが終了する。
As shown in FIG. 5 and FIGS. 6(a) and (b), in the conventional integral type A/D converter, only the switch 5a connected to the analog human power vrN is turned on by the control unit 2 during the period T1. are doing. Therefore, the capacitor 6 is charged and the voltage value V at the terminal 8 becomes equal to the input voltage VIH. Next, in period T2, only the switch 5b is turned on, so that the capacitor 6a is discharged at a speed corresponding to the current value i of the constant current source 7a. The voltage at this terminal 8 is the input voltage of the comparator circuit 1, and when the comparison result with the ground voltage approaches approximately O, the control section 2 switches the switch. Next, in period T3, the switch 5c is turned on, so that the capacitor 6 is discharged again by the constant current source 7b. The discharge rate during this period T is set to be slower than the discharge rate during period T2. Furthermore, based on the comparison result of the comparator circuit 1 which inputs the voltage value of the terminal 8, the control unit 2 returns to the state where only the switch 5a is turned on, that is, returns to the period T1, and one A/D conversion cycle is completed. do.

上述した期間T2およびT、の長さはクロックパルスを
カウンタ3a、3bで数えることにより測定される。そ
の結果は各定電流源7a、7bの放電速度に合わせて重
みづけされ、ラッチ4a。
The lengths of the periods T2 and T mentioned above are measured by counting clock pulses with counters 3a, 3b. The results are weighted according to the discharge speed of each constant current source 7a, 7b, and the latch 4a.

4bによりタイミングを合わせてディジタル出力される
。要するに、定電流源7aにおける電流値i、は大きく
、端子8の電圧値が急速に変化する。
4b, the signals are digitally outputted at the same timing. In short, the current value i in the constant current source 7a is large, and the voltage value at the terminal 8 changes rapidly.

このときの分解能は1つのりpワクパルスの区間内に放
電によって変化する電圧値であり、この場合粗く設定さ
れている。一方、定電流源7bでの電流値i、は小さく
、端子8の電圧値の変化は緩やかであり、分解能は高く
なる。
The resolution at this time is the voltage value that changes due to discharge within the interval of one p work pulse, and in this case is set roughly. On the other hand, the current value i at the constant current source 7b is small, the voltage value at the terminal 8 changes slowly, and the resolution is high.

このように、電流値の異なる定電流源回路7a、7b、
すなわちコンデンサ6の放電速度の異なる2つの定電流
源回路7aと7bを用いることにより、積分型A/D変
換器としては、単独の定電流源回路を用いた場合よりも
速度のはやい変換を実現することができる。
In this way, the constant current source circuits 7a, 7b, which have different current values,
That is, by using two constant current source circuits 7a and 7b with different discharge speeds of the capacitor 6, the integral type A/D converter realizes faster conversion than when using a single constant current source circuit. can do.

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

上述した従来の積分型A/D変換回路は、コンデンサに
保持した電圧値を定電流源により放電し、その放電時間
をクロックパルスによりカウントするため、A/D変換
の速度はコンデンサを放電する時間が長くなるにつれて
遅くなる。従って、分解能が高くなるにつれてA/D変
換速度が遅くなるという欠点がある。
The above-mentioned conventional integral type A/D conversion circuit discharges the voltage value held in the capacitor using a constant current source and counts the discharge time using clock pulses, so the speed of A/D conversion is determined by the time it takes to discharge the capacitor. becomes slower as it gets longer. Therefore, there is a drawback that as the resolution becomes higher, the A/D conversion speed becomes slower.

例えば、10bitのA/D変換器を単独の定電流源で
放電するとき、クロック周波数が10MHzであるなら
ば、少くとも210 X 2回のクロックが1回の変換
に必要となり、−= 4.88 K Hz048 の変換速度となる。一方、10bitを分割し、上位5
bit分と下位5bit分とに分けて放電すれば、2″
×2のクロックにより2回に分けて変換することになり
、この場合の変換速度は□=28 78.125KHzとなる。しかしながら、このように
速度の速いA/D変換器を実現することは困難である。
For example, when discharging a 10-bit A/D converter with a single constant current source, if the clock frequency is 10 MHz, at least 210 x 2 clocks are required for one conversion, -= 4. The conversion speed is 88 KHz048. On the other hand, divide 10 bits and top 5
If the discharge is divided into bit portion and lower 5 bit portion, 2″
The conversion is performed in two steps using ×2 clocks, and the conversion speed in this case is □=2878.125 KHz. However, it is difficult to realize such a fast A/D converter.

本発明の目的は、かかる変換速度の速い積分型A/D変
換器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide such an integral type A/D converter with a high conversion speed.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の積分型A/D変換器は、アナジグ入力端子に接
続され複数の端子に切換える第一のスイッチと、前記複
数の端子にそれぞれ接続されたコンデンサと、前記複数
の端子にそれぞれ直結もしくは前記コンデンサを介して
接続された第二および第三のスイッチと、前記第二およ
び第三のスイッチを介してそれぞれ基準電圧に対する比
較入力側に接続された第一および第二の比較器と、前記
第一および第二の比較器の出力に基づき前記第一乃至第
三のスイッチの切換え動作を制御するコントロール部と
、前記コントロール部からのクロック出力を計数するカ
ウンタと、前記カウンタでのカウント結果を前記コンデ
ンサの放電速度に応じて重みづけるとともにタイミング
を揃えて出力するラッチとを有している。
The integrating type A/D converter of the present invention includes a first switch connected to an analog input terminal for switching to a plurality of terminals, a capacitor connected to each of the plurality of terminals, and a capacitor connected to each of the plurality of terminals or directly connected to the plurality of terminals. second and third switches connected via a capacitor; first and second comparators connected to reference voltage comparison input sides via the second and third switches, respectively; a control unit that controls switching operations of the first to third switches based on the outputs of the first and second comparators; a counter that counts clock outputs from the control unit; It has a latch that weights the output according to the discharge rate of the capacitor and outputs the output at the same timing.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第一の実施例を示す積分型A/D変換
回路の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of an integral type A/D conversion circuit showing a first embodiment of the present invention.

第1図に示すように、本実施例はアナログ人力vrNを
保持する3個のコンデンサ6a〜6Cと、これらのコン
デンサ6a〜6Cを放電して粗いA/D変換を行なうた
めの第一の定電流源回路7aと、この第一の定電流源回
路7aおよびコンデンサ6a〜6cの充電される側の端
子を比較入力側に接続し且つ他方をグランド電位とする
第一の比較器回路1aと、コンデンサ6a〜6cの放電
速度が第一の定電流源回路7aに比べて遅く且つ細かい
A/D変換を行なうための第二の定電流源回路7bと、
この第二の定電流源回路7bおよびコンデンサ6a〜6
cの充電される側の端子を比較入力側に接続し且つ他方
をグランド電位とする第二の比較器回路1bとこれら3
個のコンデンサ6a〜6cと2個の定電流源回路7a、
7bおよび2個の比較器回路1a、lbとの接続の組み
合わせを切り替える三つのスイッチ5a〜5cと、比較
器回路1a、lbの出力結果よりスイッチ5a〜5cを
切り替え且つそれに応じてクロックパルスを出力するコ
ントロール部2と、このコントロール部2からのクロッ
クパルスを計数するカウンタ3a、3bと、カウンタ3
a、3bにおけるカウント結果を2個の定電流源回路7
a、7bの放電速度に応じて重みづけるとともにタイミ
ングを揃えてディジタル信号を出力するラッチ4a。
As shown in FIG. 1, this embodiment includes three capacitors 6a to 6C for holding analog human power vrN, and a first constant for discharging these capacitors 6a to 6C to perform rough A/D conversion. a current source circuit 7a; a first comparator circuit 1a in which the first constant current source circuit 7a and the charged side terminals of the capacitors 6a to 6c are connected to the comparison input side, and the other terminal is set to ground potential; a second constant current source circuit 7b whose discharge rate of the capacitors 6a to 6c is slower than that of the first constant current source circuit 7a and which performs fine A/D conversion;
This second constant current source circuit 7b and capacitors 6a to 6
A second comparator circuit 1b whose charged side terminal of c is connected to the comparison input side and whose other terminal is set to ground potential, and these 3
capacitors 6a to 6c and two constant current source circuits 7a,
7b and two comparator circuits 1a and lb, and switches 5a to 5c based on the output results of the comparator circuits 1a and lb, and outputs a clock pulse accordingly. a control section 2 for counting clock pulses from the control section 2, counters 3a and 3b for counting clock pulses from the control section 2, and a counter 3 for counting clock pulses from the control section 2.
The count results in a and 3b are sent to two constant current source circuits 7.
A latch 4a outputs a digital signal by weighting the signals a and 7b according to the discharge speed and aligning the timing.

4bとを有している。4b.

第2図(a)〜(d)はそれぞれ第1図に示す変換回路
中のスイッチ切換対応図および3つの端子電圧特性図で
ある。
FIGS. 2(a) to 2(d) are a switch correspondence diagram and three terminal voltage characteristic diagrams in the conversion circuit shown in FIG. 1, respectively.

第2図(a)に示すように、期間T1〜T6とスイッチ
5a〜5cの関係は、例えばスイッチ5aについてみる
と、期間T1とT4ではaポジションにあり、T2.T
3ではbポジションにあることを表わしている。
As shown in FIG. 2(a), the relationship between the periods T1 to T6 and the switches 5a to 5c is such that, for example, when looking at the switch 5a, it is in the a position during periods T1 and T4, and in T2. T
3 indicates that it is in the b position.

また、第2図(b)〜(d)に示すように、アナログ人
力■1Nに接続された各端子8a〜8cの電圧は一期間
づつずれて動作している。
Further, as shown in FIGS. 2(b) to 2(d), the voltages at the terminals 8a to 8c connected to the analog human power input terminal 1N are shifted by one period.

次に、上述した積分型A/D変換器の回路動作について
第1図および第2図(a)〜(d)を参照して説明する
Next, the circuit operation of the above-mentioned integral type A/D converter will be explained with reference to FIG. 1 and FIGS. 2(a) to 2(d).

まず、第2図(a)に示す期間T、では、コントロール
部2によりスイッチ5aがaにオンしている。従って、
コンデンサ6aのみが充電され、端子8aの電圧値は第
1図に示す入力電圧VIHに等しくなる。
First, during period T shown in FIG. 2(a), the switch 5a is turned on by the control section 2. Therefore,
Only the capacitor 6a is charged, and the voltage value at the terminal 8a becomes equal to the input voltage VIH shown in FIG.

次に、第2図(a)に示す期間T2では、コントロール
部2によりそれぞれスイッチ5aがbポジl\゛ ジョンにオン、スイッチ5b紘aポジシヨンにオンする
。期間T2のうちの期間tb3では充電されていたコン
デンサ6aは定電流源7aにより放電されており、端子
8aの電圧が1aの比較器の比較電圧以下になると、1
aの比較器の比較結果により、コントロール部がスイッ
チ5bを、期間T2の残り時間の間すなわちtb4の間
フローティングに切り替える。
Next, during a period T2 shown in FIG. 2(a), the control unit 2 turns on the switch 5a to the B position and turns on the switch 5b to the A position. During the period tb3 of the period T2, the charged capacitor 6a is discharged by the constant current source 7a, and when the voltage at the terminal 8a becomes lower than the comparison voltage of the comparator 1a, 1
Based on the comparison result of the comparator a, the control section switches the switch 5b to floating for the remaining time of period T2, that is, for tb4.

またコンデンサ6bは充電されるので、端子8bの電圧
値は第1図に示す入力電圧VIHに等しくなる。
Also, since the capacitor 6b is charged, the voltage value at the terminal 8b becomes equal to the input voltage VIH shown in FIG.

次に、期間T、では、コントロール部2によりそれぞれ
スイッチ5aがCポジションにオン、スイッチ5bがb
ポジションにオン、スイッチ5Cがaポジションにオン
する。期間T、のうちの期間tc5ではコンデンサ6a
は定電流源7bにより放電されており、端子8aの電圧
が1bの比較器の比較電圧以下になると、 1bの比較器の比較結果により コントロール部がスイッチ5cを期間T3の残りの時間
の間すなわちtc=の間フローティングに切り替える。
Next, during period T, the control section 2 turns on the switch 5a to the C position, and turns the switch 5b to the B position.
Switch 5C is turned on to position a. During period tc5 of period T, capacitor 6a
is being discharged by the constant current source 7b, and when the voltage at the terminal 8a becomes equal to or lower than the comparison voltage of the comparator 1b, the controller turns on the switch 5c for the remainder of the period T3, that is, according to the comparison result of the comparator 1b. Switch to floating during tc=.

同時に期間T3のうちの期間tbsではコンデンサ6b
は定電流源7aにより放電されており端子8bの電圧が
1aの比較器の比較電圧以下になると1aの比較器の比
較結果により、コントロール部がスイッチ5bを期間T
3の残り時間の間すなわちtbsの間フローティングに
切り替える。また、コンデンサ6cはスイッチ5aによ
り充電されるので、端子8cの電圧値は第1図に示す入
力電圧vrNに等しくなる。
At the same time, during period tbs of period T3, capacitor 6b
is being discharged by the constant current source 7a, and when the voltage at the terminal 8b becomes less than the comparison voltage of the comparator 1a, the control section switches the switch 5b for a period T according to the comparison result of the comparator 1a.
Switch to floating for the remaining time of 3 tbs. Further, since the capacitor 6c is charged by the switch 5a, the voltage value at the terminal 8c becomes equal to the input voltage vrN shown in FIG.

上述した期間T3でコンデンサ6aに充電された電圧値
を放電する動作を終了する。このとき、定電流源7bは
定電流源7aより放電速度を遅く設定されているので、
その速度に応じて期間T2゜T、の放電終了までのクロ
ックパルス数を重みづけし、カウンタ3a、3bで計数
した結果をラッチ4a、4bによりタイミングを合わせ
てディジタル出力される。
The operation of discharging the voltage value charged in the capacitor 6a in the above-described period T3 is completed. At this time, since the constant current source 7b is set to have a slower discharge rate than the constant current source 7a,
The number of clock pulses until the end of the discharge during period T2°T is weighted according to the speed, and the results counted by counters 3a and 3b are digitally outputted by latches 4a and 4b at the same timing.

同様に、期間T4ではそれぞれスイッチ5aがaポジシ
ョンにオンし、スイッチ5bがCポジションにオンし、
スイッチ5cがbポジションにオンしている。従って、
端子8aは充電されて入力電圧値V1に等しくなり、端
子8bは期間tctの間、定電流源7bにより放電され
、その後コントロール部によりスイッチを切替えられて
teaの間フローティングとなる。
Similarly, during period T4, the switch 5a is turned on to the A position, the switch 5b is turned on to the C position, and
Switch 5c is turned on at position b. Therefore,
The terminal 8a is charged and becomes equal to the input voltage value V1, and the terminal 8b is discharged by the constant current source 7b during the period tct, and then the switch is changed by the control section and becomes floating during the tea period.

端子8cは期間tbrの間、定電流源7aにより放電さ
れ、その後コントロール部によりスイッチを切替えられ
てtbsの間フローティングとなる。この期間T4にお
いてコンデンサ6bに充電されていた電圧値を放電する
動作は終了し、前述動作と同様にディジタル出力する。
The terminal 8c is discharged by the constant current source 7a during the period tbr, and then is switched by the control unit and becomes floating for the period tbs. During this period T4, the operation of discharging the voltage value charged in the capacitor 6b is completed, and digital output is performed in the same manner as the above-mentioned operation.

更に、期間T、では、スイッチ5aがbポジションにオ
ン、スイッチ5bがaポジションにオン、スイッチ5c
がCポジションにオンしている。
Furthermore, during period T, the switch 5a is turned on to the b position, the switch 5b is turned on to the a position, and the switch 5c is turned on.
is turned on in the C position.

従って、端子8aは期間tbeの間、定電流源7aによ
り放電され、その後コントロール部によりスイッチを切
替えられてtbl。の間フローティングとなる。
Therefore, the terminal 8a is discharged by the constant current source 7a during the period tbe, and then the switch is changed over by the control section to reach the period tbl. It will be floating for a while.

一方、端子8bは充電されて入力電圧値に等しくなり、
更に、端子8cは期間tceの間、定電流源7bにより
放電され、その後コントロール部によりスイッチを切替
えられてtc、、の間フローティングとなる。
On the other hand, the terminal 8b is charged and becomes equal to the input voltage value,
Further, the terminal 8c is discharged by the constant current source 7b during the period tce, and then the switch is changed by the control unit and becomes floating for the period tc.

この期間T、終了後、コンデンサ6cに充電された入力
電圧が同様にディジタル出力される。このように、3個
のコンデンサに充電された入力電圧値がスイッチの切替
により順に放電され、ディジタル出力を得る。
After this period T ends, the input voltage charged in the capacitor 6c is similarly output digitally. In this way, the input voltage values charged in the three capacitors are sequentially discharged by switching the switches to obtain a digital output.

第3図は本発明の第二の実施例を示す積分型A/D変換
回路の機能ブロック図であり、第4図(a)〜(d)は
それぞれ第3図に示す変換回路中のスイッチ切換対応図
および三つの端子電圧特性図である。
FIG. 3 is a functional block diagram of an integral type A/D conversion circuit showing a second embodiment of the present invention, and FIGS. 4(a) to 4(d) are switches in the conversion circuit shown in FIG. 3, respectively. They are a switching correspondence diagram and three terminal voltage characteristic diagrams.

第3図および第4図(a)〜(d)に示すように、本実
施例の構成は基本的には前述した第一の実施例と同じで
あり、異なる点は第一の実施例において使用していたア
ナログ入力電圧VINを保持するコンデンサ6a〜6c
およびコンデンサ6a〜6cを放電するための定電流源
?a、7bを積分器9a、9bとこの積分器9a、9b
用のコンデンサ6a〜6cおよびコンデンサ6a〜6c
の充放電のための切換え手段である5つのスイッチ5a
〜5eとを設けたことにある。
As shown in FIG. 3 and FIGS. 4(a) to (d), the configuration of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment described above, except for the differences in the first embodiment. Capacitors 6a to 6c that hold the analog input voltage VIN used
and a constant current source for discharging capacitors 6a to 6c? a, 7b to integrators 9a, 9b and these integrators 9a, 9b
capacitors 6a to 6c and capacitors 6a to 6c for
Five switches 5a are switching means for charging and discharging the
-5e were provided.

すなわち、本実施例は入力電圧VINを保持する3個の
コンデンサ6&〜6cと、コンデンサ6&〜6cに充電
したり、これから放電するための切換用スイッチ5a〜
5eと、このコンデンサ6a〜6cによって蓄積された
入力電圧V(Hを大まかに積分する第一の積分回路9a
と、この第一の積分回路9aの出力を入力とする第一の
比較器回路1aと、入力電圧VINをより細かく積分す
る第二の積分回路9bと、この第二の積分回路9bの出
力を入力とする第二の比較器回路1bと、前述した第一
の実施例と同様のコントロール部2と、カウンタ3a、
3bおよびラッチ回路4a、4bとを有している。
That is, in this embodiment, three capacitors 6 and 6c hold the input voltage VIN, and switching switches 5a and 5a for charging and discharging the capacitors 6 and 6c are provided.
5e, and a first integrating circuit 9a that roughly integrates the input voltage V(H) accumulated by the capacitors 6a to 6c.
A first comparator circuit 1a receives the output of the first integrating circuit 9a, a second integrating circuit 9b integrates the input voltage VIN more finely, and the output of the second integrating circuit 9b. A second comparator circuit 1b as an input, a control section 2 similar to the first embodiment described above, a counter 3a,
3b and latch circuits 4a and 4b.

本実施例においては、積分器9a、9bの基準電圧値を
かえることにより、コンデンサ6&〜6cの放電する速
度を適宜に設定することが出来る。
In this embodiment, by changing the reference voltage values of the integrators 9a and 9b, the discharge speed of the capacitors 6&-6c can be set appropriately.

要するに、上述した二つの実施例によれば2つの比較器
回路と3つのコンデンサとを設け、スイッチで切換える
ことにより、A/D変換に要するコンデンサの充電と、
第一の放電と、第二の放電の3つの状態を同時行なうこ
とを可能にしているので、A/D変換速度を早めること
ができる。
In short, according to the two embodiments described above, two comparator circuits and three capacitors are provided, and by switching them with a switch, charging of the capacitors required for A/D conversion,
Since the three states of the first discharge and the second discharge can be performed simultaneously, the A/D conversion speed can be increased.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の積分型A/D変換器は、
入力電圧を保持するための3つのコンデンサがと、粗い
A/D変換を行なうための第一の比較器回路と、細かい
A/D変換を行なうための第二の比較器回路と、前記コ
ンデンサを切替えるための複数のスイッチとを用いるこ
とにより、入力電圧をコンデンサに充電する期間と、粗
いA/D変換を行なうためのコンデンサを放電する期間
と、細かいA/D変換を行なうためのコンデンサをより
ゆるやかな速度で放電する期間とを同時に実現すること
ができ、従来の3倍の変換速度を得ることができるとい
う効果がある。
As explained above, the integral type A/D converter of the present invention has the following features:
There are three capacitors for holding the input voltage, a first comparator circuit for performing coarse A/D conversion, a second comparator circuit for performing fine A/D conversion, and a second comparator circuit for performing fine A/D conversion. By using multiple switches for switching, there is a period for charging the capacitor with input voltage, a period for discharging the capacitor for coarse A/D conversion, and a period for discharging the capacitor for fine A/D conversion. It is possible to realize a period of discharging at a slow rate at the same time, and there is an effect that a conversion speed three times that of the conventional method can be obtained.

またこの構成な用いれば、同一のA/D変換器を構成す
るのに従来より低速のサンプルホールド回路を用いるこ
とができるので、実現しやすい。
Furthermore, if this configuration is used, a sample and hold circuit that is slower than the conventional one can be used to configure the same A/D converter, so it is easy to implement.

またこのような特性を得るには、3つのA/D変換器を
並列に用いても可能だが、そのような方法に比べてより
簡単な構成となっている。
Although it is possible to obtain such characteristics by using three A/D converters in parallel, the configuration is simpler than that.

また、本発明はコンデンサが積分式A/D変換器の精度
を決めているので、半導体基板上に製造するコンデンサ
を隣接させるようにすれば、精度を向上させることがで
きるという効果もある。
Furthermore, since the capacitor determines the accuracy of the integral type A/D converter in the present invention, the accuracy can be improved by making the capacitors manufactured on the semiconductor substrate adjacent to each other.

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

第1図は本発明の第一の実施例を示す積分型A/D変換
回路の機能ブロック図、第2図(a)〜(d)はそれぞ
れ第1図に示す変換回路中のスイッチ切換対応図および
三つの端子電圧特性図、第3図は本発明の第二の実施例
を示す積分型A/D変換回路の機能ブロック図、第4図
(a)〜(d)はそれぞれ第3図に示す変換回路中のス
イッチ切換対応図および三つの端子電圧特性図、第5図
は従来の一例を示すA/D変換回路の機能ブロック図、
第6図(a)、 (b)はそれぞれ第5図に示す変換回
路中のスイッチ切換対応図および入力側端子電圧特性図
である。 la、lb・・・・・・コンパレータ、2・・・・・・
コントロール部、3&、3b・・・・・・カウンタ、4
a、4b・・・・・・ラッチ、5a〜5e・・・・・・
スイッチ、6a〜6c・・・・・・コンデンサ、7a、
7b・・・・・・定電流源、8a〜8e・・・・・・コ
ンパレータ入力、9a、9b・・・・・・積分器。
FIG. 1 is a functional block diagram of an integral type A/D conversion circuit showing the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) to (d) respectively correspond to switch changes in the conversion circuit shown in FIG. 3 is a functional block diagram of an integral type A/D conversion circuit showing the second embodiment of the present invention, and FIGS. 4(a) to 4(d) are respectively shown in FIG. 3. FIG. 5 is a functional block diagram of a conventional A/D conversion circuit showing an example of a conventional A/D conversion circuit.
FIGS. 6(a) and 6(b) are a switch correspondence diagram and an input terminal voltage characteristic diagram in the conversion circuit shown in FIG. 5, respectively. la, lb...Comparator, 2...
Control section, 3&, 3b... Counter, 4
a, 4b...Latch, 5a-5e...
Switch, 6a-6c...Capacitor, 7a,
7b... Constant current source, 8a to 8e... Comparator input, 9a, 9b... Integrator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] アナログ入力端子に接続され複数の端子に切換える第一
のスイッチと、前記複数の端子にそれぞれ接続されたコ
ンデンサと、前記複数の端子にそれぞれ直結もしくは前
記コンデンサを介して接続された第二および第三のスイ
ッチと、前記第二および第三のスイッチを介してそれぞ
れ基準電圧に対する比較入力側に接続された第一および
第二の比較器と、前記第一および第二の比較器の出力に
基づき前記第一乃至第三のスイッチの切換え動作を制御
するコントロール部と、前記コントロール部からのクロ
ック出力を計数するカウンタと、前記カウンタでのカウ
ント結果を前記コンデンサの放電速度に応じて重みづけ
るとともにタイミングを揃えて出力するラッチとを有す
ることを特徴とする積分型A/D変換回路。
a first switch connected to the analog input terminal and switching between the plurality of terminals; a capacitor connected to each of the plurality of terminals; and second and third switches connected to the plurality of terminals either directly or via the capacitor. a switch, first and second comparators connected to the comparison input side for the reference voltage via the second and third switches, respectively; a control section that controls the switching operations of the first to third switches; a counter that counts the clock output from the control section; and a control section that weights the count results of the counter according to the discharging speed of the capacitor and controls the timing. An integral type A/D conversion circuit characterized by having a latch that outputs in alignment.
JP26138190A 1989-09-28 1990-09-28 Integration type a/d conversion circuit Pending JPH03174818A (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57196620A (en) * 1981-05-28 1982-12-02 Fujitsu Ltd Integration type analog-to-digital converter
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