JPH05315958A - アナログ入力装置 - Google Patents

アナログ入力装置

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JPH05315958A
JPH05315958A JP11629492A JP11629492A JPH05315958A JP H05315958 A JPH05315958 A JP H05315958A JP 11629492 A JP11629492 A JP 11629492A JP 11629492 A JP11629492 A JP 11629492A JP H05315958 A JPH05315958 A JP H05315958A
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Japan
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signal
channel
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analog
selecting
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JP11629492A
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Kenji Arai
健司 新井
Seiji Uebu
誠二 上蔀
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Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログ入力装置における処理装置の負担を
軽減してアナログ入力信号の変換処理速度を高速化す
る。 【構成】 アナログマルチプレクサ1の複数の入力チャ
ネルの1つを残留電荷放出用信号入力チャネルとし、ア
ナログマルチプレクサ1で選択したアナログ入力信号を
サンプルホールド回路2に供給して保持した後、A/D
変換器3でA/D変換処理を行って、ディジタルデータ
に変換し、これを処理装置4に格納する。このとき、ア
ナログマルチプレクサ1のチャネル切換及びこれに先立
つ残留電荷放出用信号入力チャネルの選択と、A/D変
換器3の変換処理とをタイミング制御回路6で管理し、
処理装置4の負担を軽減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数チャネルから入力
されるアナログ入力信号を順次1つづつ選択してディジ
タルデータに変換するアナログ入力装置の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のアナログ入力装置としては、図6
に示すように、アナログマルチプレクサ1の入力側に複
数N個の入力チャネルCH1 〜CHN が接続され、これ
らN個の入力チャネルのうち(N−1)個のチャネルC
1 〜CHN-1 にアナログ信号が入力され、残りの1つ
のチャネルCHN に“0”Vの残留電荷放出用信号が入
力され、入力されるチャネル選択信号によって指定され
た1つのチャネルを選択して選択信号を出力する。
【0003】マルチプレクサ1から出力される選択信号
S は、サンプルホールド回路2でサンプルホールドさ
れ、このサンプルホールドされた選択信号がA/D変換
器3に供給されてディジタルデータに変換され、この変
換されたディジタルデータが中央演算処理装置等の処理
装置4に入力される。そして、アナログ入力信号の処理
手順は処理装置4によって制御されている。すなわち、
処理装置4は、アナログマルチプレクサ1にアナログ入
力信号のチャネル選択信号を送出する前に、先ずチャネ
ルCHN を選択するチャネル選択信号を送出し、これに
よってサンプルホールド回路2での前回のサンプルホー
ルド信号の残留電荷を放出させて、サンプルホールド回
路2での残留電荷によるA/D変換値の影響を最小限に
抑制してから、正規のアナログ入力信号を選択するチャ
ネル選択信号をマルチプレクサ1に送出して、所望とす
るアナログ入力信号を選択し、これをサンプルホールド
回路2でサンプルホールドして、A/D変換器3に入力
し、A/D変換が完了した時点で変換データを格納し、
以上の動作をアナログ入力信号の読込みを継続する間繰
り返す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアナログ入力装置にあっては、アナログ入力信号の
切換え手順を処理装置4で一括して管理する構成となっ
ていたため、アナログ入力信号をディジタルデータに変
換する変換処理速度を高速化するにつれて処理装置4の
負担が増加し、変換処理速度を高速化するには一定の限
度があるという未解決の課題があった。
【0005】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、処理装置の負担を
軽減してアナログ入力信号の変換処理速度を高速化する
ことができるアナログ入力装置を提供することを目的と
している。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係るアナログ入力装置は、入力処理手段
からのチャネル切換指令によって、複数チャネルから入
力されるアナログ入力信号の1つを選択し、これをディ
ジタルデータに変換して出力するアナログ入力装置にお
いて、前記複数のアナログ入力信号と残留電荷放出用入
力信号とが入力され、これらの1つを選択する信号選択
手段と、該信号選択手段で選択された入力信号をディジ
タルデータに変換するA/D変換手段と、該A/D変換
手段で変換処理するアナログ入力信号を当該A/D変換
手段より手前でサンプルホールドするサンプルホールド
手段と、前記入力処理手段からのチャネル切換指令によ
って前記信号選択手段で残留電荷放出用入力信号を選択
した後該当チャネルを指定し、且つ前記A/D変換手段
を起動するタイミング制御手段とを備えたことを特徴と
している。
【0007】また、請求項2に係るアナログ入力装置
は、入力処理手段からのチャネル切換指令によって、複
数チャネルから入力されるアナログ入力信号の1つを選
択し、これをディジタルデータに変換して出力するアナ
ログ入力装置において、前記複数のアナログ入力信号中
の1つを選択する信号選択手段と、該信号選択手段で選
択された入力信号が入力され、これをディジタルデータ
に変換するA/D変換手段と、前記信号選択手段及びA
/D変換手段との間の信号伝送路に接続された残留電荷
放出手段と、前記A/D変換手段で変換処理するアナロ
グ入力信号を当該A/D変換手段より手前でサンプルホ
ールドするサンプルホールド手段と、前記入力処理手段
からのチャネル切換指令によって前記残留電荷放出手段
を動作させた後、前記信号選択手段に対して該当チャネ
ルを指定し、且つ前記A/D変換手段を起動するタイミ
ング制御手段とを備えたことを特徴としている。
【0008】
【作用】請求項1に係るアナログ入力装置においては、
処理装置からのチャネル切換指令に基づいて、タイミン
グ制御手段で、複数のアナログ入力信号と残留電荷放出
用信号とが入力されたアナログマルチプレクサ等で構成
される信号選択手段に対するチャネル選択信号及びA/
D変換手段に対する変換信号を管理することにより、処
理装置の負担を軽減することができ、アナログ入力信号
の変換処理を高速化することができる。
【0009】また、請求項2に係るアナログ入力装置に
おいては、信号選択手段及びA/D変換手段間の信号伝
送路に残留電荷放出手段を設け、処理装置からのチャネ
ル切換指令に基づいて、タイミング制御手段で、残留電
荷放出手段の動作信号、信号選択手段に対するチャネル
選択信号、A/D変換手段に対する変換信号を管理し、
処理装置の負担を軽減すると共に、信号選択手段の入力
側チャネルを全てアナログ信号入力用とすることができ
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。第1図は本発明の第1実施例を示すブロック図で
ある。図中、1は信号選択手段としてのアナログマルチ
プレクサであって、その入力側に複数N個のチャネルC
1 〜CHN が接続され、入力されるチャネル選択信号
によって該当チャネルを選択して、選択したチャネルの
アナログ入力信号を選択信号として出力する。ここで、
複数N個のチャネルCH1 〜CHN は前述した従来例と
同様に、例えばチャネルCH1 〜CHN-1 の(N−1)
個のチャネルがアナログ入力信号用として設定され、残
りの1つのチャネルCHN が“0”Vの残留電荷放出用
として設定されている。
【0011】アナログマルチプレクサ1から出力される
選択信号は、サンプルホールド手段としてのサンプルホ
ールド回路2で後述する処理装置4からのホールド信号
SHによってサンプルホールドされ、このサンプルホー
ルド値がA/D変換手段としてのA/D変換器3に入力
される。このA/D変換器3は、後述するタイミング制
御回路6からの変換信号SSが入力されることにより、
サンプルホールド値のA/D変換を開始し、変換が完了
すると変換終了信号SEを処理装置4に出力すると共
に、処理装置4から変換データ格納信号SMが入力され
ると、変換データを処理装置4に送出する。
【0012】処理装置4は、中央演算処理装置等で構成
され、アナログ入力信号の読込み開始時にチャネル切換
信号CCを後述するタイミング制御回路6に出力すると
共に、A/D変換器3から変換終了信号SEが入力され
ると、変換データ格納信号SMをA/D変換器3に送出
して、変換データを格納する。そして、アナログマルチ
プレクサ1、サンプルホールド回路2、A/D変換器3
がタイミング制御手段としてのタイミング制御回路6に
よって管理される。このタイミング制御回路6は、図2
に示すように、処理装置4からのチャネル切換信号CC
が入力される制御回路6aと、この制御回路6aからの
チャネル切換信号CCに基づく制御信号Aが入力される
チャネル更新回路6b及びチャネル制御回路6cとを備
えている。ここで、制御回路6aは、チャネル切換信号
CCが入力された時点で、制御信号Aをチャネル制御回
路6b及びチャネル更新回路6cに送出すると共に、所
定時間経過後にA/D変換器3に変換信号SSを出力す
る。チャネル更新回路6bは、現在選択されているチャ
ネルの次に選択されるチャネルを選択するものであり、
入力される制御信号Aがオン状態となる毎に、チャネル
CH1 に対応する所定ビット数で構成されるチャネル選
択信号SC1 から順次チャネルCHN-1 に対応するチャ
ネル選択信号SCN-1 までカウントアップし、チャネル
CHN-1 に対応するチャネル選択信号からチャネルCH
1 に対応するチャネル選択信号SC1 に戻り、該当する
チャネル選択信号をチャネル制御回路6cに送出する。
チャネル制御回路6cは、入力される制御信号Aがオン
状態となると、先ずアナログマルチプレクサ1に対して
電荷放出用信号CCのチャネルCHN を選択する所定ビ
ット数で構成されるチャネル選択信号SCN を送出し、
次いで制御信号Aがオフ状態となると、チャネル更新回
路6bで更新されたチャネル選択信号をSCi (i=
1,2……N−1)をアナログマルチプレクサ1に送出
する。
【0013】次に、上記第1実施例の動作を図3のタイ
ムチャートを参照しながら説明する。今、各チャネルC
1 〜CHN-1 が予め設定されたアナログ信号の入力先
に接続されて、各入力先からのアナログ信号がチャネル
CH1 〜CHN-1 に伝送されている状態にあり、且つタ
イミング制御回路6のチャネル更新回路6bで例えば最
終チャネルCHN-1 が選択されている状態であるものと
する。この状態で、処理装置4からタイミング制御回路
6に対して、図3(a)に示すように、時点t 1 でチャ
ネル切換信号CCが送出されると、このタイミング制御
回路6で、図3(b)に示すように、時点t2 で制御信
号Aがオン状態に反転され、これがチャネル更新回路6
b及びチャネル制御回路6cに出力される。このため、
チャネル更新回路6bでは、制御信号Aを受信した時点
で現在のチャネルCHN-1 に対応するチャネル選択信号
SCN-1 を最初のチャネルCH1 に対応するチャネル選
択信号SC1 に更新し、これをチャネル制御回路6cに
送出する。一方、チャネル制御回路6cでは、図3
(c)に示すように、制御信号Aがオン状態を継続して
いる間“0”Vの電荷放出用信号が入力される残留電荷
放出用チャネルCHN に対応するチャネル選択信号SC
N がアナログマルチプレクサ1に送出される。これに応
じてアナログマルチプレクサ1で残留電荷放出用チャネ
ルCHN が選択され、これによってサンプルホールド回
路2がアナログマルチプレクサ1を介して“0”Vの残
留電荷放出用チャネルCHN に接続されるので、前回の
サンプルホールド時の残留電荷が放出される。
【0014】その後、時点t3 で制御信号Aがオフ状態
となると、図3(d)に示すように、チャネル制御回路
6cから残留電荷放出用チャネルCHN に代えてチャネ
ル更新回路6bで更新されたチャネルCH1 に対応する
チャネル切換信号SC1 が出力され、これによってアナ
ログマルチプレクサ1がチャネルCH1 を選択し、この
チャネルCH1 のアナログ入力信号がサンプルホールド
回路2に供給される。その後、時点t3 より僅かに遅れ
た時点t4 でチャネル制御回路6bからサンプルホール
ド回路2に対して、図3(e)に示すように、サンプル
ホールド信号SHが出力され、これによってサンプルホ
ールド回路2でチャネルCH1 のアナログ入力信号をサ
ンプルホールドする。
【0015】次いで、時点t4 から僅かに遅れた時点t
5 で、図3(f)に示すように、制御回路6cからA/
D変換器3に対して、そのA/D変換処理時間より長く
設定された時間だけオン状態となる変換信号SSが出力
され、これによってA/D変換器3でA/D変換処理が
実行される。その後、A/D変換器3でのA/D変換処
理が終了した時点t6 で、A/D変換器3から処理装置
4に対して、図3(g)に示すように、変換終了信号S
Eを出力し、これによって処理装置4から時点t7 で、
図3(h)に示すように、変換データ格納信号SMがA
/D変換器3に対して出力されて、A/D変換器3の変
換データを処理装置4に格納する。
【0016】次いで、時点t1 から上記一連の処理が完
了するために必要な時間が経過した時点t8 で処理装置
4から再度チャネル切換信号SC がタイミング制御回路
6に出力され、これによって、制御回路6aから制御信
号Aが出力されることにより、チャネル更新回路6bで
チャネル選択信号が次のチャネルCH2 に対応する値S
2 にカウントアップすると共に、チャネル制御回路6
cで残留電荷放出用チャネルCHN を選択するチャネル
選択信号SCN をアナログマルチプレクサ1に出力して
サンプルホールド回路2の残留電荷を放出した後、チャ
ネル制御回路6cから次のチャネルCH2 を選択するチ
ャネル選択信号SC2 が出力され、これによってチャネ
ルCH2 のアナログ入力信号がサンプルホールド回路2
に入力され、次いでA/D変換器3によるA/D変換処
理が実行され、チャネルCH2 のアナログ入力信号がデ
ィジタルデータに変換されて処理装置4に格納される。
【0017】このように、上記第1実施例では、処理装
置4から順次タイミング制御回路6にチャネル切換信号
が入力される毎に、このタイミング制御回路6でサンプ
ルホールド回路2の残留電荷放出とアナログマルチプレ
クサ1のチャネル切換えとを行いながらアナログ入力信
号をディジタルデータに順次変換して処理装置4に格納
することを繰り返す。このとき、処理装置4では、アナ
ログ入力信号をディジタル信号に変換する毎に、チャネ
ル切換信号CCと変換データ格納信号SMとを出力する
だけでよく、処理装置の負担を従来例に比較して大幅に
低減することができ、アナログ入力信号の入力処理を高
速化することができる。
【0018】なお、上記第1実施例においては、サンプ
ルホールド回路2をA/D変換器3の前段に設ける場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
アナログマルチプレクサ1の前段に設けるようにしても
よい。次に、この発明の第2実施例を図4を伴って説明
する。この第2実施例は、アナログマルチプレクサ1に
残留電荷放出用チャネルCH N を形成することなく、適
宜残留電荷を放出することができるようにしたものであ
る。
【0019】すなわち、図4に示すように、前述した第
1実施例におけるサンプルホールド回路2が省略され、
これに代えてアナログマルチプレクサ1の入力側に各チ
ャネルCH1 〜CHN を通じて伝送されるアナログ入力
信号を一時にサンプルホールドするサンプルホールド回
路12が介挿されており、且つアナログマルチプレクサ
1とA/D変換器3との間を接続する信号線7と“0”
Vとの間に残留電荷放出用スイッチング回路8が接続さ
れ、処理装置4でサンプルホールド回路12のホールド
信号SHを送出すると共に、タイミング制御回路6のチ
ャネル制御回路6cで制御回路6aからの制御信号Aが
オン状態である間残留電荷放出用スイッチング回路8を
オン状態として残留電荷放出状態に切換えるオン状態の
切換信号SDを送出すると共に、この切換信号SDがオ
ン状態となっている間にチャネル更新回路6bで更新さ
れたチャネル選択信号SCi をアナログマルチプレクサ
1に送出することを除いては前述した第1実施例と同様
の構成を有する。
【0020】この第2実施例によると、各チャネルCH
1 〜CHN-1 が予め設定されたアナログ信号の入力先に
接続されて、各入力先からのアナログ信号がチャネルC
1〜CHN-1 に伝送されている状態にあり、且つタイ
ミング制御回路6のチャネル更新回路6bで例えば最終
チャネルCHN が選択されている状態であるものとす
る。この状態で、処理装置4からタイミング制御回路6
及びサンプルホールド回路12に対して、図5(a)及
び(b)に示すように、時点t1 でチャネル切換信号C
C及びホールド信号SHが送出されると、サンプルホー
ルド回路12で各チャネルCH1 〜CHN のアナログ入
力信号がサンプルホールドされると共に、タイミング制
御回路6で、図5(c)に示すように、時点t2 で制御
信号Aがオン状態に反転され、これがチャネル更新回路
6b及びチャネル制御回路6cに出力される。このた
め、チャネル更新回路6bでは、制御信号Aを受信した
時点で現在のチャネルCHN に対応するチャネル選択信
号SCN を最初のチャネルCH 1 に対応するチャネル選
択信号SC1 に更新し、これをチャネル制御回路6cに
送出する。一方、チャネル制御回路6cでは、図5
(d)に示すように、制御信号Aがオン状態を継続して
いる間残留電荷放出用スイッチング回路8にオン状態の
切換信号SDを送出する。このため、スイッチング回路
8でアナログマルチプレクサ1及びA/D変換器3間を
接続する信号線7を“0”Vに接続することにより、こ
の信号線7を含むサンプルホールド回路12及びA/D
変換器3間の残留電荷が放出される。
【0021】その後、制御信号Aがオン状態を継続して
いる時点t2 ′で、チャネル制御回路6cから図5(e
1)に示すように、チャネル更新回路6bで更新された
チャネルCH1 に対応するチャネル切換信号SC1 をア
ナログマルチプレクサ1に送出することにより、このア
ナログマルチプレクサ1でチャネルCH1 が選択され、
これに応じてサンプルホールド回路12で保持されたア
ナログ入力信号がアナログマルチプレクサ1を介してA
/D変換器3に入力される。
【0022】そして、制御信号Aが時点t3 でオフ状態
となった後の時点t4 で制御回路6aからA/D変換器
3に対して図5(f)に示すように変換信号SSが出力
され、これに応じてA/D変換器3で変換処理が実行さ
れ、この変換処理が終了した時点t5 でA/D変換器3
から処理装置4に対して図5(g)に示す変換終了信号
SEが送出され、これを受けて処理装置から図5(h)
に示すように時点t6で変換データ格納信号SM が出力
され、A/D変換されたディジタルデータが処理装置4
に格納され、次いで所定時間経過後の時点t8 で処理装
置4から前述したチャネル切換信号CCが出力されて、
残留電荷放出用スイッチング回路8で残留電荷を放出し
てからアナログマルチプレクサ1がチャネルCH2 に切
換えられて、これを通じて入力されるアナログ入力信号
をディジタルデータに変換にして処理装置4に格納し、
以上の処理がチャネル切換信号CCが出力される毎に繰
り返される。
【0023】このように、上記第2実施例によると、タ
イミング制御回路6で、アナログマルチプレクサ1のチ
ャネル切換えの直前に、アナログマルチプレクサ1及び
A/D変換器3間を接続する信号線7に接続された残留
電荷放出用スイッチング回路8によって、信号線7を
“0”Vとして残留電荷を放出するようにしているの
で、前述した第1実施例と同様に残留電荷の影響を除去
しながら処理装置の負担を低減させてアナログ信号の入
力処理を高速化することができると共に、アナログマル
チプレクサ1に残留電荷放出用チャネルを接続する必要
がなく、アナログマルチプレクサ1の全てのチャネルを
アナログ信号入力用として使用することができる。
【0024】なお、上記第2実施例においては、アナロ
グマルチプレクサ1の前段にサンプルホールド回路12
を設ける場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、A/D変換器3の前段に設けるようにして
もよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
アナログ入力装置によれば、複数のアナログ入力信号と
残留電荷放出用入力信号とが入力され、これらの1つを
選択する信号選択手段と、この信号選択手段で選択され
た入力信号をディジタルデータに変換するA/D変換手
段と、このA/D変換手段で変換処理するアナログ信号
をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、前記
入力処理手段からのチャネル切換指令によって前記信号
選択手段で残留電荷放出用入力信号を選択した後該当チ
ャネルを指定し、且つ前記A/D変換手段を起動するタ
イミング制御手段とを備えた構成を有するので、タイミ
ング制御手段で、信号選択手段、A/D変換手段を制御
することが可能となり、入力処理手段の負担を軽減して
アナログ信号の入力処理を高速化することができるとい
う効果が得られる。
【0026】また、請求項2に記載のアナログ入力装置
によれば、複数のアナログ入力信号が入力され、これら
をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、この
サンプルホールド手段でホールドしているアナログ入力
信号中の1つを選択する信号選択手段と、この信号選択
手段で選択された入力信号が入力され、これをディジタ
ルデータに変換するA/D変換手段と、前記信号選択手
段及びA/D変換手段との間の信号伝送路に接続された
残留電荷放出手段と、入力処理手段からのチャネル切換
指令によって前記残留電荷放出手段を動作させた後、前
記信号選択手段に対して該当チャネルを指定し、且つ前
記A/D変換手段を起動するタイミング制御手段とを備
えた構成を有するので、前述した請求項1の発明と同様
に入力処理手段の負担を軽減してアナログ信号の入力処
理を高速化することができるという効果に加えて、信号
選択手段に残留電荷放出用入力信号を入力する必要がな
いので、この信号選択手段の入力側を全てアナログ信号
入力用として使用することができるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すブロック図である。
【図2】第1実施例のタイミング制御回路の一例を示す
ブロック図である。
【図3】第1実施例の動作の説明に供するタイムチャー
トである。
【図4】本発明の第2実施例を示すブロック図である。
【図5】第2実施例の動作の説明に供するタイムチャー
トである。
【図6】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 アナログマルチプレクサ 2 サンプルホールド回路 3 A/D変換器 4 処理装置 6 タイミング制御回路 7 信号線 8 残留電荷放出用スイッチング回路 12サンプルホールド回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力処理手段からのチャネル切換指令に
    よって、複数チャネルから入力されるアナログ入力信号
    の1つを選択し、これをディジタルデータに変換して出
    力するアナログ入力装置において、前記複数のアナログ
    入力信号と残留電荷放出用入力信号とが入力され、これ
    らの1つを選択する信号選択手段と、該信号選択手段で
    選択された入力信号をディジタルデータに変換するA/
    D変換手段と、該A/D変換手段で変換処理するアナロ
    グ入力信号を当該A/D変換手段より手前でサンプルホ
    ールドするサンプルホールド手段と、前記入力処理手段
    からのチャネル切換指令によって前記信号選択手段で残
    留電荷放出用入力信号を選択した後該当チャネルを指定
    し、且つ前記A/D変換手段を起動するタイミング制御
    手段とを備えたことを特徴とするアナログ入力装置。
  2. 【請求項2】 入力処理手段からのチャネル切換指令に
    よって、複数チャネルから入力されるアナログ入力信号
    の1つを選択し、これをディジタルデータに変換して出
    力するアナログ入力装置において、前記複数のアナログ
    入力信号中の1つを選択する信号選択手段と、該信号選
    択手段で選択された入力信号が入力され、これをディジ
    タルデータに変換するA/D変換手段と、前記信号選択
    手段及びA/D変換手段との間の信号伝送路に接続され
    た残留電荷放出手段と、前記A/D変換手段で変換処理
    するアナログ入力信号を当該A/D変換手段より手前で
    サンプルホールドするサンプルホールド手段と、前記入
    力処理手段からのチャネル切換指令によって前記残留電
    荷放出手段を動作させた後、前記信号選択手段に対して
    該当チャネルを指定し、且つ前記A/D変換手段を起動
    するタイミング制御手段とを備えたことを特徴とするア
    ナログ入力装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009188736A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Kenwood Corp Ad変換器
CN102484478A (zh) * 2009-08-14 2012-05-30 熵敏通讯股份有限公司 用于加速模数转换器的方法和系统

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