JPH0563574A - フラツシユ型a/d変換器 - Google Patents

フラツシユ型a/d変換器

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JPH0563574A
JPH0563574A JP22574991A JP22574991A JPH0563574A JP H0563574 A JPH0563574 A JP H0563574A JP 22574991 A JP22574991 A JP 22574991A JP 22574991 A JP22574991 A JP 22574991A JP H0563574 A JPH0563574 A JP H0563574A
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JP
Japan
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current
transistor
comparison type
output
circuit
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JP22574991A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Eto
俊之 江藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】低電源電圧で動作させても、雑音による変換エ
ラーを少なく且つ高速性も損なわずにA/D変換を実現
するとともに、チップ面積を小さくすることにある。 【構成】電流源I0を電流入力とする入力信号がカレン
トミラー回路5に供給され、その出力が各コンパレータ
回路2に入力される。このコンパレータ2は例えばトラ
ンジスタQ8,Q10と抵抗R4および定電流源I2と
で構成され、カレントミラー回路5からの電流と定電流
源I2からの電流とを比較する電流比較型比較器であ
る。各コンパレータ2内の定電流源I2〜I4は重み付
けされており、その比較出力がエンコーダ回路3に入力
される。エンコーダ回路3はデジタルコードに変換して
出力端子4に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフラッシュ型A/D変換
器に関し、特に集積回路に適した演算増幅回路等で用い
るフラッシュ型A/D変換器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、演算増幅回路等に用いるA/D変
換器としては、フラッシュ型A/D変換器が一般的に用
いられている。
【0003】図3はかかる従来の一例を示すフラッシュ
型A/D変換器の回路図である。図3に示すように、従
来のフラッシュ型A/D変換器は電源端子(VREF)
8と接地間に抵抗R7〜R10を直列接続して形成され
る分圧回路と、この分圧回路の分圧出力を一方の入力端
子に入力し且つ他方の入力端子に入力信号電圧端子9か
らの入力信号(VIN)が共通に印加される複数のコン
パレータ7と、各コンパレータ7の出力を入力してエン
コードしディジタル出力端子4に出力するエンコーダ回
路3とを有している。このようなフラッシュ型A/D変
換器は高速にアナログ信号をディジタル信号に変換する
回路として知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフラッ
シュ型A/D変換器は、変換ビット数の増加に伴ってコ
ンパレータの入力電圧が急激に小さくなる。このため、
コンパレータ回路やエンコーダ回路の動作により発生す
る雑音が入力部へ回り込むことになり、変換エラーの確
率が増大するという欠点がある。また、従来のフラッシ
ュ型A/D変換器は、分圧回路を形成するための抵抗素
子数が多くなるので、集積回路における素子面積を増大
し、製造コストを増加させるという欠点がある。
【0005】本発明の目的は、かかる変換ビット数が増
加しても変換エラーを少なくするとともに、集積回路に
おける素子面積を小さくすることのできるフラッシュ型
A/D変換器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のフラッシュ型A
/D変換器は、コレクタを第一の出力端子に接続し且つ
ベースを定電圧源に接続し第一のトランジスタと前記第
一のトランジスタとは逆極性で形成されエミッタを前記
第一のトランジスタのベースに接続しベースを前記第一
のトランジスタのエミッタおよび入力端子に導出し且つ
コレクタを第二の出力端子に接続した第二のトランジス
タおよび前記第二のトランジスタのベースに接続される
定電流源とをそれぞれ備えた複数個の電流比較型コンパ
レータと、前記電流比較型コンパレータの各々の第二の
出力端子からの出力をエンコードするエンコーダ回路と
を有し、前記複数個の電流比較型コンパレータの各々は
電源と接地間に直列に接続され、前記電流比較型コンパ
レータの各々の第一の出力端子を隣接する電流比較型コ
ンパレータの入力端子に接続し且つ前記複数個の電流比
較型コンパレータの中隣接する電流比較型コンパレータ
に接続されない唯一の入力端子を入力信号源に接続して
構成される。
【0007】また、本発明のフラッシュ型A/D変換器
は、入力信号電流源を備えたカレントミラー回路と、コ
レクタを電源端子に接続し且つベースを電圧端子に接続
した第一のトランジスタと前記第一のトランジスタとは
逆極性で形成されエミッタを前記第一のトランジスタの
ベースに接続しベースを前記第一のトランジスタのエミ
ッタおよび入力信号源に導出し且つコレクタを出力端子
に接続した第二のトランジスタおよび前記第二のトラン
ジスタのベースに接続される定電流源とをそれぞれ備え
た複数個の電流比較型コンパレータと、前記電流比較型
コンパレータの各々の出力をエンコードするエンコーダ
回路とを有し、前記複数個の電流比較型コンパレータの
各々は前記電源端子と前記カレントミラー回路の出力間
に並列に接続して構成される。
【0008】
【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。
【0009】図1は本発明の一実施例を示すフラッシュ
型A/D変換器の回路図である。図1に示すように、本
実施例のA/D変換器は、ダイオードD1〜D3と、電
源端子(+V)1および接地(GND)間に直列接続さ
れる複数個の電流比較型コンパレータ2と、コンパレー
タ2の出力を入力してエンコードし且つその出力を出力
端子4に出力するエンコーダ回路3とを有している。こ
のうち、電源端子1に近い1つの電流比較型コンパレー
タ2は、NPNトランジスタQ1とPNPトランジスタ
Q2と抵抗R1および定電流源I2とで構成している。
以下、他のコンパレータも同様である。これらのコンパ
レータ2が電源端子1と接地間に直列に接続されてい
る。また、ダイオードD1〜D3および定電流源I1は
前述したコンパレータ2に対するバイアス回路を構成し
ている。更に、これらのコンパレータ2の出力はトラン
ジスタQ2,Q4,Q6のコレクタから取り出され、エ
ンコーダ回路3の入力に供給される。この場合、電流源
I0が入力信号電流源となっている。
【0010】かかる構成のA/D変換器において、入力
信号電流I0がまず定電流源I4と比較される。この入
力信号電流I0が定電流源I4の値よりも大きい場合
は、その差電流が抵抗R3を経由してトランジスタQ5
に流れる。このため、トランジスタQ6にも電流が流
れ、エンコーダ回路3に供給される。一方、入力信号電
流I0が定電流源I4の値よりも小さい場合は、トラン
ジスタQ5,Q6が共にカットオフするので、電流は流
れない。このようにして、各コンパレータ2の出力電流
が決定される。
【0011】ここで、入力信号電流I0のダイナミック
レンジは、電源電圧(+V)と無関係に決定することが
出来る。すなわち、大きく設定すれば、雑音に対して変
換エラーの確率を著しく下げることが可能になる。ま
た、定電流源I2〜I4はすべてトランジスタで構成出
来るので、集積回路における素子面積を小さくすること
ができる。
【0012】図2は本発明の他の実施例を示すフラッシ
ュ型A/D変換器の回路図である。図2に示すように、
本実施例のA/D変換器は電源端子1に対して並列に接
続される複数の電流比較型コンパレータ2と、コンパレ
ータ2の各出力を入力して出力端子4にエンコード出力
するエンコーダ回路3と、入力信号電流源I0およびカ
レントミラー回路5とを有する。1つの電流比較型コン
パレータ2はNPNトランジスタQ8およびPNPトラ
ンジスタQ10と、抵抗R4と、定電流源I2とで構成
される。その他のコンパレータ2も同様である。これら
のコンパレータ2が電源端子(+V)1と接地間に並列
に接続されている。また、カレントミラー回路5はトラ
ンジスタQ7,Q9,Q12,Q15で構成され、入力
信号電流源I0に接続される。このため、各コンパレー
タ2には共通に電流が供給される。更に、入力信号電圧
端子6は定電圧が印加され、コンパレータ2をバイアス
する。各コンパレータを構成するトランジスタQ10,
Q13,Q16のコレクタからは、出力が取り出され、
エンコーダ回路3へ入力される。
【0013】このようなフラッシュ型A/D変換器で
は、例えばトランジスタQ9に流れる入力信号電流が定
電流源I2に設定された電流値と比較される。トランジ
スタQ9に流れる電流が定電流源I2に流れる電流より
も大きいときは、その差電流が抵抗R4を経由してトラ
ンジスタQ8に流れる。その結果、トランジスタQ10
にも電流が流れる。一方、電流の大小関係が逆のとき
は、トランジスタQ8,Q10がカットオフとなるの
で、電流は流れない。このようにして、各コンパレータ
2が同時に動作するので、定電流源I2〜I4の電流値
に適当な重みを付ければ、エンコーダ回路3を介してデ
ジタルコードが得られる。このときの入力信号電流のダ
イナミックレンジは、電源電圧とは無関係に決定するこ
とが出来、大きく設定すれば雑音に対して変換エラーの
確率を著しく下げることができる。また、定電流源I2
〜I4はすべてトランジスタで構成できるので、素子面
積を小さく出来る。更に、回路構成から明らかなよう
に、低電圧化に対しても精度の劣化が生ずることはな
く、しかもトランジスタQ8〜Q16はベース接地であ
るので、変換速度は高速となる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフラッシ
ュ型A/D変換器は複数の電流比較型のコンパレータを
用いることにより、ダイナミック・レンジを電源電圧に
無関係に設定出来るので、雑音に対する変換エラーを少
なくし、また素子面積も小さく出来るという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すフラッシュ型A/D変
換器の回路図である。
【図2】本発明の他の実施例を示すフラッシュ型A/D
変換器の回路図である。
【図3】従来の一例を示すフラッシュ型A/D変換器の
回路図である。
【符号の説明】
1 電源端子 2 電流比較型コンパレータ 3 エンコーダ回路 4 出力端子 5 カレントミラー回路 6 入力信号電圧端子 D1〜D3 ダイオード Q1〜Q16 トランジスタ R1〜R6 抵抗 I0 入力信号電流源 I1〜I4 定電流源

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コレクタを第一の出力端子に接続し且つ
    ベースを定電圧源に接続し第一のトランジスタと前記第
    一のトランジスタとは逆極性で形成されエミッタを前記
    第一のトランジスタのベースに接続しベースを前記第一
    のトランジスタのエミッタおよび入力端子に導出し且つ
    コレクタを第二の出力端子に接続した第二のトランジス
    タおよび前記第二のトランジスタのベースに接続される
    定電流源とをそれぞれ備えた複数個の電流比較型コンパ
    レータと、前記電流比較型コンパレータの各々の第二の
    出力端子からの出力をエンコードするエンコーダ回路と
    を有し、前記複数個の電流比較型コンパレータの各々は
    電源と接地間に直列に接続され、前記電流比較型コンパ
    レータの各々の第一の出力端子を隣接する電流比較型コ
    ンパレータの入力端子に接続し且つ前記複数個の電流比
    較型コンパレータの中隣接する電流比較型コンパレータ
    に接続されない唯一の入力端子を入力信号源に接続する
    ことを特徴とするフラッシュ型A/D変換器。
  2. 【請求項2】 入力信号電流源を備えたカレントミラー
    回路と、コレクタを電源端子に接続し且つベースを電圧
    端子に接続した第一のトランジスタと前記第一のトラン
    ジスタとは逆極性で形成されエミッタを前記第一のトラ
    ンジスタのベースに接続しベースを前記第一のトランジ
    スタのエミッタおよび入力信号源に導出し且つコレクタ
    を出力端子に接続した第二のトランジスタおよび前記第
    二のトランジスタのベースに接続される定電流源とをそ
    れぞれ備えた複数個の電流比較型コンパレータと、前記
    電流比較型コンパレータの各々の出力をエンコードする
    エンコーダ回路とを有し、前記複数個の電流比較型コン
    パレータの各々は前記電源端子と前記カレントミラー回
    路の出力間に並列に接続されることを特徴とするフラッ
    シュ型A/D変換器。
JP22574991A 1991-09-05 1991-09-05 フラツシユ型a/d変換器 Pending JPH0563574A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19971028