JPH07131353A - Successive approximation a/d converter - Google Patents

Successive approximation a/d converter

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JPH07131353A
JPH07131353A JP27149593A JP27149593A JPH07131353A JP H07131353 A JPH07131353 A JP H07131353A JP 27149593 A JP27149593 A JP 27149593A JP 27149593 A JP27149593 A JP 27149593A JP H07131353 A JPH07131353 A JP H07131353A
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JP
Japan
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analog comparator
output
converter
reference voltage
pulse
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP27149593A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruo Motoyanagi
輝雄 本柳
Takaaki Ishii
孝明 石井
Akio Toki
明夫 土岐
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To perform digitizing with high accuracy rather than a conventional circuit. CONSTITUTION:The successive approximation A/D converting circuit digitizes an input voltage I to arrive at an analog comparator 1 based on an output provided from this analog comparator 1 when different reference voltages are successively applied to the reference voltage input side terminal of this analog comparator 1. The successively comparative A/D converter is provided with a control means 22 for successively setting correspondent data as outputs based on the output provided from this analog comparator 1 and a pulse modulation circuit 23 for outputting a pulse corresponding to the data set by this control means 22 to the reference voltage input side terminal of this analog comparator 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、逐次比較形AD変換
器の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a successive approximation type AD converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8には、従来例に係る逐次比較形AD
変換器が示されている。このAD変換器はアナログコン
パレータ1の一方の入力端子に、ディジタル化すべきア
ナログ入力電圧VI を入力し、他方の入力端子に基準電
圧VO を与えて、これらの比較を行わせ、アナログ入力
電圧VI が基準電圧VO 以上のときにはHレベル(1)
を出力し、逆のときにはLレベル(0)を出力するよう
に構成する。アナログコンパレータ1の出力はディジタ
ル制御ASIC(application specific IC )20Aの
逐次比較レジスタ2へ送出される。この逐次比較レジス
タ2には、マイクロプロセッサ等により構成される制御
回路4から送出される所定ビットのレジスタ制御データ
が与えられ、逐次比較レジスタ2はこの制御データに対
応するディジタルデータをDA変換器3へ出力する。D
A変換器3は、与えられたディジタルデータを対応する
アナログの電圧レベルをもつ基準電圧VO に変換して出
力する。この結果、アナログコンパレータ1の出力がH
レベルか、Lレベルとなるので、逐次比較レジスタ2
は、このアナログコンパレータ1の出力がHレベルLレ
ベルに応じて、出力に係るディジタルデータを1ビット
変更して出力する。これにより、DA変換器3は、与え
られたディジタルデータを対応するアナログの電圧レベ
ルをもつ基準電圧VO に変換して出力する。この結果、
アナログコンパレータ1の出力がHレベルか、Lレベル
となる。逐次比較レジスタ2は、このアナログコンパレ
ータ1の出力がHレベルLレベルに応じて、出力に係る
ディジタルデータを更に1ビット変更して出力する。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a successive approximation type AD according to a conventional example.
A converter is shown. This AD converter inputs an analog input voltage VI to be digitized to one input terminal of an analog comparator 1 and supplies a reference voltage VO to the other input terminal to compare them, and the analog input voltage VI is H level (1) when the voltage is higher than the reference voltage VO
Is output, and in the opposite case, L level (0) is output. The output of the analog comparator 1 is sent to the successive approximation register 2 of the digital control ASIC (application specific IC) 20A. The successive approximation register 2 is provided with register control data of a predetermined bit transmitted from a control circuit 4 configured by a microprocessor or the like, and the successive approximation register 2 converts the digital data corresponding to the control data into the DA converter 3. Output to. D
The A converter 3 converts the given digital data into a reference voltage VO having a corresponding analog voltage level and outputs it. As a result, the output of the analog comparator 1 becomes H
Level or L level, so successive approximation register 2
Outputs 1 bit of the digital data relating to the output according to the H level or L level of the output of the analog comparator 1. As a result, the DA converter 3 converts the supplied digital data into a reference voltage VO having a corresponding analog voltage level and outputs it. As a result,
The output of the analog comparator 1 becomes H level or L level. The successive approximation register 2 further changes the output digital data by 1 bit and outputs the digital data according to the H level or L level of the output of the analog comparator 1.

【0003】以下同様にして、MSB側から1ビットず
つ所定ビットのディジタルデータが決定されて行き、最
後の1ビットの変更の結果に応じて、LSBが決定され
る。この様にして決定されたディジタルデータは、ディ
ジタル制御ASIC20A内の他のディジタル論理回路
30へ与えられて処理される。
Similarly, the digital data of a predetermined bit is determined bit by bit from the MSB side, and the LSB is determined according to the result of the last change of 1 bit. The digital data determined in this way is given to another digital logic circuit 30 in the digital control ASIC 20A and processed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成において、DA変換器3は、容量列型、抵抗ストリ
ング型、抵抗列型、ラダー抵抗型等様々であるが、いず
れのものもアナログ回路であり、逐次比較レジスタ2か
ら出力されるディジタルデータに対応して高精度で、基
準電圧を変化させ得ないという問題点が生じていた。更
に、DA変換器3がアナログ回路であるが故に、ディジ
タル制御ASICに組み込むことはできず、小形化、、
軽量化を図り、更に電力消費を低減することが出来にく
いという問題も生じていた。
However, in the above configuration, the DA converter 3 has various types such as a capacitance series type, a resistance string type, a resistance series type, and a ladder resistance type, and all of them are analog circuits. Therefore, there has been a problem that the reference voltage cannot be changed with high accuracy corresponding to the digital data output from the successive approximation register 2. Further, since the DA converter 3 is an analog circuit, it cannot be incorporated in the digital control ASIC, and the miniaturization,
There is also a problem that it is difficult to reduce the weight and further reduce the power consumption.

【0005】本発明は上記の問題点を解決せんとしてな
されたもので、その目的は、高精度で基準電圧を変化さ
せて、従来より高精度でディジタル化を行うことが可能
な逐次比較形AD変換器を提供することである。更に、
本発明の他の目的は、ディジタル制御ASICに組み込
むことができ、小形化、軽量化を図り、更に電力消費を
低減することが出来得る逐次比較形AD変換器を提供す
ることである。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object thereof is a successive approximation type AD capable of highly accurately digitizing a reference voltage by changing the reference voltage with high accuracy. It is to provide a converter. Furthermore,
Another object of the present invention is to provide a successive approximation A / D converter which can be incorporated in a digital control ASIC, which can be reduced in size and weight, and which can further reduce power consumption.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、アナ
ログコンパレータの基準電圧入力側端子に、異なる基準
電圧を逐次に与えたときに、前記アナログコンパレータ
から得られる出力に基づき、前記アナログコンパレータ
に到来する入力電圧をディジタル化する逐次比較形AD
変換器に、前記アナログコンパレータから得られる出力
に基づき、対応のデータを逐次に出力設定する制御手段
と、この制御手段により設定されたデータに応じたパル
スを前記アナログコンパレータの基準電圧入力側端子に
出力するパルス変調回路とを備えさせて逐次比較形AD
変換器を構成した。
Therefore, in the present invention, when different reference voltages are sequentially applied to the reference voltage input side terminals of the analog comparator, the analog comparator arrives at the analog comparator based on the output obtained from the analog comparator. Successive approximation type AD that digitizes the input voltage
In the converter, based on the output obtained from the analog comparator, control means for sequentially setting the corresponding data, and a pulse corresponding to the data set by the control means to the reference voltage input side terminal of the analog comparator. Successive-comparison type AD equipped with an output pulse modulation circuit
Configured the converter.

【0007】更に本願の第2の発明では、アナログコン
パレータの基準電圧入力側端子に、異なる基準電圧を逐
次に与えたときに、前記アナログコンパレータから得ら
れる出力に基づき、前記アナログコンパレータに到来す
る入力電圧をディジタル化する逐次比較形AD変換器
に、前記アナログコンパレータから得られる出力に基づ
き、対応のデータを逐次に出力設定する制御手段と、こ
の制御手段により設定されたデータに応じたパルスを出
力するパルス変調回路と、このパルス変調回路の出力を
平滑化し、前記アナログコンパレータの基準電圧入力側
端子に送出する平滑回路とを備えさせて逐次比較形AD
変換器を構成した。
Further, in the second invention of the present application, when different reference voltages are sequentially applied to the reference voltage input side terminals of the analog comparator, the input arriving at the analog comparator is based on the output obtained from the analog comparator. Control means for sequentially setting output of corresponding data based on the output obtained from the analog comparator and a pulse corresponding to the data set by the control means are output to the successive approximation type AD converter for digitizing the voltage. And a smoothing circuit for smoothing the output of the pulse modulating circuit and sending it to the reference voltage input side terminal of the analog comparator.
Configured the converter.

【0008】更に本願の第3の発明では、アナログコン
パレータの基準電圧入力側端子に、異なる基準電圧を逐
次に与えたときに、前記アナログコンパレータから得ら
れる出力に基づき、前記アナログコンパレータに到来す
る入力電圧をディジタル化する逐次比較形AD変換器
に、前記アナログコンパレータから得られる出力に基づ
き、対応のデータを逐次に出力設定する制御手段と、こ
の制御手段により設定されたデータに応じたパルスを前
記アナログコンパレータの基準電圧入力側端子に出力す
るパルス変調回路とを備えさせると共に、前記アナログ
コンパレータを積分回路により構成して、逐次比較形A
D変換器とした。
Further, according to the third invention of the present application, when different reference voltages are sequentially applied to the reference voltage input side terminals of the analog comparator, the input arriving at the analog comparator is based on the output obtained from the analog comparator. In the successive approximation type AD converter for digitizing the voltage, based on the output obtained from the analog comparator, control means for sequentially outputting and setting corresponding data, and a pulse corresponding to the data set by the control means are provided. The analog comparator is provided with a pulse modulation circuit for outputting to a reference voltage input side terminal, and the analog comparator is constituted by an integrating circuit.
It was a D converter.

【0009】また、本発明では上記において、パルス変
調回路をパルス幅変調回路とし、制御手段からのデータ
がセットされるレジスタと、所定周期でカウント出力を
送出するリングカウンタと、前記レジスタにセットされ
たデータと前記リングカウンタの出力とを比較し、比較
結果に応じて出力レベルを変位させるディジタルコンパ
レータとから構成した。
In the present invention, the pulse modulation circuit is a pulse width modulation circuit, the register in which the data from the control means is set, the ring counter for sending the count output at a predetermined cycle, and the register are set in the register. The data is compared with the output of the ring counter, and the output level is changed according to the comparison result.

【0010】[0010]

【作用】上記構成に係る本発明によると、パルス変調回
路が制御手段により設定されたデータに応じたパルスを
出力することを利用し、このパルスの集合により実効的
に実現される電圧を基準電圧としてアナログコンパレー
タに与えるように構成されるので、パルスがディジタル
的に変化させられるのに応じて、高精度なディジタル化
が可能となる。また、パルス変調回路は、ディジタルA
SICに組み込み、小形化、軽量化、低消費電力化した
逐次比較形AD変換器を提供可能である。
According to the present invention having the above-mentioned structure, the fact that the pulse modulation circuit outputs a pulse according to the data set by the control means is used, and the voltage effectively realized by the set of this pulse is used as the reference voltage. Since it is configured to be supplied to the analog comparator as, the high precision digitization becomes possible as the pulse is digitally changed. Also, the pulse modulation circuit is a digital A
It is possible to provide a successive approximation type AD converter which is incorporated in an SIC and has a small size, a light weight, and low power consumption.

【0011】本願の第2の発明によると、パルス変調回
路の出力を平滑化し、アナログコンパレータの基準電圧
入力側端子に送出するようにしているため、上記のパル
スがディジタル的に変化させられるのに応じて、高精度
なディジタル化が可能となる点に加えて、平滑化された
基準電圧により、より的確な比較動作が確保され、更に
高精度化を行い得ることになる。
According to the second invention of the present application, since the output of the pulse modulation circuit is smoothed and sent to the reference voltage input side terminal of the analog comparator, the above pulse can be changed digitally. Accordingly, in addition to the point that highly accurate digitization is possible, the smoothed reference voltage ensures a more accurate comparison operation, and further higher accuracy can be achieved.

【0012】更に本願の第3の発明によると、アナログ
コンパレータを積分回路により構成しているので、上記
と同様に、パルスがディジタル的に変化させられるのに
応じて、高精度なディジタル化が可能となる点に加え
て、上記積分回路の出力が基準電圧の変動にかかわらず
平滑化されることにより、より的確な比較結果を得るこ
とができ、更に高精度化を行い得ることになる。
Further, according to the third invention of the present application, since the analog comparator is composed of an integrating circuit, high-precision digitization is possible as the pulse is digitally changed in the same manner as above. In addition to the above point, the output of the integration circuit is smoothed regardless of the fluctuation of the reference voltage, so that a more accurate comparison result can be obtained and higher accuracy can be achieved.

【0013】また、本発明では、パルス変調回路をパル
ス幅変調回路とし、制御手段からのデータがセットされ
るレジスタと、所定周期でカウント出力を送出するリン
グカウンタと、前記レジスタにセットされたデータと前
記リングカウンタの出力とを比較し、比較結果に応じて
出力レベルを変位させるディジタルコンパレータとから
構成して、ディジタルASICに組み込み、小形化、軽
量化、低消費電力化した逐次比較形AD変換器を実現す
る。
Further, in the present invention, the pulse modulation circuit is a pulse width modulation circuit, a register in which the data from the control means is set, a ring counter for sending a count output at a predetermined cycle, and the data set in the register. And the output of the ring counter are compared, and a digital comparator for displacing the output level according to the comparison result is incorporated into a digital ASIC to reduce the size, weight, and power consumption. Realize a vessel.

【0014】[0014]

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施例
に係る逐次比較形AD変換器を説明する。図1には、本
実施例に係る逐次比較形AD変換器の構成図が示されて
いる。この実施例のAD変換器は、アナログコンパレー
タ1の一方の入力端子に、ディジタル化すべきアナログ
入力電圧VI を入力し、他方の入力端子に基準電圧VO
を与えて、これらの比較を行わせ、アナログ入力電圧V
I が基準電圧VO 以上のときにはHレベル(1)を出力
し、逆のときにはLレベル(0)を出力するように構成
する。アナログコンパレータ1の出力はディジタル制御
ASIC(application specific IC )20のディジタ
ル入力ポート21へ送出される。ディジタル入力ポート
21は、アナログコンパレータ1から出力されたHレベ
ル或いはLレベルの信号をディジタル化して、『1』或
いは『0』として、CPU22へ与える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A successive approximation type AD converter according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a successive approximation type AD converter according to the present embodiment. In the AD converter of this embodiment, the analog input voltage VI to be digitized is input to one input terminal of the analog comparator 1, and the reference voltage VO is input to the other input terminal.
To make these comparisons take place, and the analog input voltage V
When I is equal to or higher than the reference voltage Vo, the H level (1) is output, and when the I is higher than the reference voltage Vo, the L level (0) is output. The output of the analog comparator 1 is sent to a digital input port 21 of a digital control ASIC (application specific IC) 20. The digital input port 21 digitizes the H-level or L-level signal output from the analog comparator 1 and supplies it to the CPU 22 as "1" or "0".

【0015】CPU22は、このディジタル制御ASI
C20を統括制御するプロセッサであり、ここにおける
逐次比較形AD変換器の制御に関する限りにおいては、
図7に示されるフローチャートのプログラムに基づく制
御を行う。すなわち、ここではパルス幅変調回路(PW
M)23が8ビットのレンジを有しているので、当初は
MSBを1としそれ以外を0とした8ビットのデータを
ロードし、この結果に基づき、以降は1ビットづつLS
Bに向かって各ビットを決定して行くのである。
The CPU 22 uses the digital control ASI.
It is a processor that controls the C20 as a whole, and as far as the control of the successive approximation type AD converter here is concerned,
Control based on the program of the flowchart shown in FIG. 7 is performed. That is, here, the pulse width modulation circuit (PW
M) 23 has an 8-bit range, so initially load 8-bit data with the MSB set to 1 and the other bits set to 0, and based on this result, the LS is set bit by bit thereafter.
Each bit is decided toward B.

【0016】パルス幅変調回路23は、上記CPU22
からのデータのロードを受け、データが設定される8ビ
ットのレジスタ23aと、所定周期で(所定周期のクロ
ックにより)歩進される8ビットのリングカウンタ23
cと、上記レジスタ23aのデータとリングカウンタ2
3cの出力とを比較し、レジスタ23aのデータがリン
グカウンタ23cの出力より大きい時にはHレベルを出
力し、逆に、レジスタ23aのデータがリングカウンタ
23cの出力以下となるとLレベルを出力するディジタ
ルコンパレータ23bとから構成されている。
The pulse width modulation circuit 23 includes the CPU 22.
8 bit register 23a in which data is loaded and data is set, and an 8 bit ring counter 23 which is stepped at a predetermined cycle (by a clock of a predetermined cycle)
c, the data of the register 23a and the ring counter 2
A digital comparator which compares the output of 3c and outputs H level when the data of the register 23a is larger than the output of the ring counter 23c, and conversely outputs L level when the data of the register 23a becomes less than the output of the ring counter 23c. 23b and.

【0017】従って、レジスタ23aの設定値とカウン
タ23cのカウンタ値との関係によるディジタルコンパ
レータ23bの出力(H/L)は図2に示されるように
変化する。即ち、リングカウンタ23cの1周期Tに対
し、レジスタ23aへの設定値が、(0100000
0)、(10000000)、(11000000)の
とき、図3に示されるようにパルス幅が変化し、数周期
分がアナログコンパレータ1に対して与えられるから、
(11111111)のときのディジタルコンパレータ
23bの出力をVO MAXとすると、それぞれ、実効的
(平均的)に(VO MAX)/4、(VO MAX)/
2、3(VO MAX)/4の基準電圧が与えられたよう
に働く。なお、(VO MAX)は、アナログコンパレー
タ1の定格以下の電圧とする。
Therefore, the output (H / L) of the digital comparator 23b changes depending on the relationship between the set value of the register 23a and the counter value of the counter 23c, as shown in FIG. That is, for one cycle T of the ring counter 23c, the set value in the register 23a is (0100000).
0), (10000000), (11000000), the pulse width changes as shown in FIG. 3 and several cycles are given to the analog comparator 1,
When the output of the digital comparator 23b at (11111111) is VO MAX, (VO MAX) / 4 and (VO MAX) / are effectively (average) respectively.
It works as if a reference voltage of 2, 3 (VO MAX) / 4 is given. Note that (VO MAX) is a voltage equal to or lower than the rating of the analog comparator 1.

【0018】次に、以上の通りに構成された逐次比較形
AD変換器の動作を図7のフローチャートを参照して説
明する。動作がスタートとなると、CPU22は図示せ
ぬレジスタiをMSB対応のビット数(ここでは、8)
とし(71)、MSB対応のビットを1とし、他を0と
したデータ(10000000)をレジスタ23aへロ
ードする(72)。この結果、前述のようにして、ディ
ジタルコンパレータ23bからは、図3に示されるよう
に(VO MAX)/2に相当するT/2のパルス幅がH
レベルのパルスが出力され、アナログコンパレータ1で
は、ディジタル化すべきアナログ入力電圧VI と比較が
なされ、その結果に応じて、Hレベル或いはLレベルの
信号が出力される。これに応じて、ディジタル入力ポー
ト21からはCPU22へ1または0のディジタルデー
タが与えられることになる。そこで、CPU22は到来
したデータが『1』であるかを検出する(73)。ここ
で『1』であればiビット目(ここでは、MSB)を1
に固定し(74)、逆に、『0』であればiビット目
(ここでは、MSB)を0に固定する(75)。更に、
CPU22は、レジスタiの値を1ディクリメントし
(76)、レジスタiの値が0となったかを検出する
(77)。0となっていなければ、ステップ74、75
のデータについて、iビット目を1としたデータを作成
して、レジスタ23Aへロードする(78)。つまり、
iビット目(ここでは、MSB)を1に固定した場合に
は、(11000000)がロードされ、逆に、iビッ
ト目(ここでは、MSB)を0に固定した場合には、
(01000000)がロードされる。これにより、図
3に示したようなパルス幅のパルスが出力され、再び、
ステップ73において、ディジタル入力ポート21から
はCPU22へ1または0のディジタルデータが与えら
れることになるので、CPU22は到来したデータが
『1』であるかを検出する(73)。ここで『1』であ
ればiビット目(ここでは、MSBの次のビット)を1
に固定し(74)、逆に、『0』であればiビット目
(ここでは、MSBの次のビット)を0に固定する(7
5)。更に、CPU22は、レジスタiの値を1ディク
リメントし(76)、レジスタiの値が0となったかを
検出する(77)。0となっていなければ、ステップ7
4、75のデータについて、iビット目を1としたデー
タ作成して、レジスタ23Aへロードする(78)。以
下同様にして、動作が繰り返される毎に、MSBビット
側からLSBビット側へ1ビットずつ決定され、レジス
タiの値が0となるとエンドとなり、AD変換動作が終
了する。
Next, the operation of the successive approximation type AD converter configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. When the operation starts, the CPU 22 sets the register i (not shown) to the number of bits corresponding to the MSB (here, 8).
(71), the data corresponding to the MSB is set to 1 and the other bits are set to 0 (10000000) is loaded into the register 23a (72). As a result, as described above, the pulse width of T / 2 corresponding to (VO MAX) / 2 is H from the digital comparator 23b as shown in FIG.
A level pulse is output, the analog comparator 1 compares it with the analog input voltage VI to be digitized, and outputs an H level or L level signal in accordance with the result. In response to this, digital data of 1 or 0 is supplied from the digital input port 21 to the CPU 22. Therefore, the CPU 22 detects whether the incoming data is "1" (73). If it is "1", the i-th bit (here, the MSB) is set to 1.
(74), and conversely, if it is "0", the i-th bit (here, MSB) is fixed to 0 (75). Furthermore,
The CPU 22 decrements the value of the register i by 1 (76) and detects whether the value of the register i becomes 0 (77). If not 0, steps 74 and 75
The data having the i-th bit as 1 is created for the data of (1) and loaded into the register 23A (78). That is,
When the i-th bit (here, MSB) is fixed to 1, (11000000) is loaded, and conversely, when the i-th bit (here, MSB) is fixed to 0,
(01000000) is loaded. As a result, a pulse having a pulse width as shown in FIG. 3 is output, and again,
In step 73, since digital data of 1 or 0 is supplied from the digital input port 21 to the CPU 22, the CPU 22 detects whether the incoming data is "1" (73). If it is “1”, the i-th bit (here, the bit next to the MSB) is set to 1
(74), and conversely, if it is "0", the i-th bit (here, the bit next to the MSB) is fixed to 0 (7).
5). Further, the CPU 22 decrements the value of the register i by 1 (76) and detects whether the value of the register i becomes 0 (77). If not 0, step 7
For the data of 4 and 75, data in which the i-th bit is 1 is created and loaded into the register 23A (78). In the same manner, each time the operation is repeated, one bit is determined from the MSB bit side to the LSB bit side, and when the value of the register i becomes 0, the operation ends, and the AD conversion operation ends.

【0019】上記実施例では、パルスの周期Tを適宜に
設定することにより、アナログコンパレータ1に対し実
効的に所定レベルの基準電圧を与えることとした。しか
し、パルスの周期Tを適宜に設定しない場合において
も、アナログコンパレータ1に対し所定レベルの基準電
圧を与えることは可能である。このようにした実施例の
要部構成図を図4に示す。この実施例においては、パル
ス幅変調回路23の出力を平滑回路3aを介して平滑化
しアナログコンパレータ1へ与える。このようにする
と、1つ1つのパルスにより電圧波形が凹凸を有する場
合であっても、平滑化の結果、アナログコンパレータ1
に対し所定レベルの基準電圧を与えることが可能とな
る。
In the above embodiment, the reference period of the pulse is set appropriately so that the analog comparator 1 is effectively supplied with the reference voltage of the predetermined level. However, even when the pulse cycle T is not set appropriately, it is possible to apply a reference voltage of a predetermined level to the analog comparator 1. FIG. 4 shows a configuration diagram of a main part of the embodiment thus configured. In this embodiment, the output of the pulse width modulation circuit 23 is smoothed via the smoothing circuit 3a and given to the analog comparator 1. By doing so, even if the voltage waveform has unevenness due to each pulse, as a result of smoothing, the analog comparator 1
It is possible to apply a reference voltage of a predetermined level to the.

【0020】図5には、更に他の実施例の要部が示され
ている。この実施例は図4の実施例と同様に、パルス幅
変調回路23の出力を平滑回路3bを介して平滑化しア
ナログコンパレータ1へ与える。この平滑回路3bは、
演算増幅器による積分回路であり、各パルスの積分によ
り平滑化を行って、1つ1つのパルスにより電圧波形が
凹凸を有する場合であっても、アナログコンパレータ1
に対し所定レベルの基準電圧を与えることを可能として
いる。
FIG. 5 shows a main part of still another embodiment. In this embodiment, similarly to the embodiment of FIG. 4, the output of the pulse width modulation circuit 23 is smoothed via the smoothing circuit 3b and given to the analog comparator 1. This smoothing circuit 3b is
This is an integrating circuit using an operational amplifier, and smoothes by integrating each pulse, and even if the voltage waveform has unevenness by each pulse, the analog comparator 1
It is possible to apply a reference voltage of a predetermined level to the.

【0021】上記図4、図5の実施例においては、パル
ス幅変調回路23の出力を平滑回路を介して平滑化しア
ナログコンパレータ1へ与えるように構成して、パルス
の周期Tを適宜に設定しない場合においても、アナログ
コンパレータ1に対し所定レベルの基準電圧を与えるこ
とを可能とした。しかし、他の実施例では、パルス幅変
調回路23の出力を平滑回路を介することなく、図6に
示されるように、アナログコンパレータ1自体を積分回
路4により構成する。このように構成することによっ
て、基準電圧VO の1つ1つのパルスにより電圧波形が
凹凸を有することにより、本来はアナログコンパレータ
1の出力に凹凸が現れる場合であっても、積分回路4に
より出力側が安定させられて出力が送出されることにな
る。
In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the output of the pulse width modulation circuit 23 is smoothed through the smoothing circuit and applied to the analog comparator 1, and the pulse period T is not set appropriately. Even in this case, it is possible to apply a reference voltage of a predetermined level to the analog comparator 1. However, in another embodiment, the analog comparator 1 itself is configured by the integrating circuit 4 as shown in FIG. 6 without passing the output of the pulse width modulation circuit 23 through the smoothing circuit. With this configuration, even if the output of the analog comparator 1 originally has unevenness because the voltage waveform has unevenness due to each pulse of the reference voltage VO, the integrating circuit 4 causes the output side to have unevenness. The output will be sent out after being stabilized.

【0022】更に本実施例では、パルス幅変調回路を用
いて、基準電圧を得るようにしたが、他の実施例では、
パルス周波数変調回路を用いる。この実施例によって
も、パルスの粗密に相当して基準電圧が得られ、上記実
施例と同様の効果が期待できる。その他、ディジタル回
路によるパルス変調回路により、同様の効果を奏するこ
とができる。その他、本実施例におけるビット数や制御
手段としてのCPU22は、一例に過ぎず、様々なビッ
ト数に適用でき、制御手段はマイクロプロセッサや専用
の制御回路で構成できることは言うまでもない。
Further, in this embodiment, the reference voltage is obtained by using the pulse width modulation circuit, but in other embodiments,
A pulse frequency modulation circuit is used. Also in this embodiment, the reference voltage is obtained corresponding to the density of the pulses, and the same effect as that of the above embodiment can be expected. In addition, the same effect can be obtained by using a pulse modulation circuit using a digital circuit. In addition, the number of bits and the CPU 22 as a control unit in this embodiment are merely examples, and it is needless to say that the control unit can be applied to various numbers of bits and the control unit can be configured by a microprocessor or a dedicated control circuit.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、パ
ルス変調回路が制御手段により設定されたデータに応じ
たパルスを出力することにより実効的に実現される電圧
を基準電圧としてアナログコンパレータに与えるように
構成しているので、パルスがディジタル的に変化させら
れるのに応じて、高精度なディジタル化が可能となる。
また、パルス変調回路は、ディジタルASICに組み込
み、小形化、軽量化、低消費電力化した逐次比較形AD
変換器を提供可能である。
As described above, according to the present invention, the voltage effectively realized by the pulse modulation circuit outputting the pulse according to the data set by the control means is given to the analog comparator as the reference voltage. With this configuration, highly accurate digitization is possible as the pulse is digitally changed.
In addition, the pulse modulation circuit is incorporated in a digital ASIC to reduce the size, weight, and power consumption of the successive approximation type AD.
A converter can be provided.

【0024】本願の第2の発明によると、パルス変調回
路の出力を平滑化し、アナログコンパレータの基準電圧
入力側端子に送出するようにしているため、上記に加え
て、平滑化された基準電圧により、より的確な比較動作
が確保され、更に高精度化を行い得ることになる。
According to the second invention of the present application, since the output of the pulse modulation circuit is smoothed and sent to the reference voltage input side terminal of the analog comparator, in addition to the above, the smoothed reference voltage is used. As a result, a more accurate comparison operation can be ensured and higher accuracy can be achieved.

【0025】更に本願の第3の発明によると、アナログ
コンパレータを積分回路により構成しているので、上記
に加えて、上記積分回路の出力が基準電圧の変動にかか
わらず平滑化されることにより、より的確な比較結果を
得ることができ、更に高精度化を行い得ることになる。
Further, according to the third invention of the present application, since the analog comparator is constituted by the integrating circuit, in addition to the above, the output of the integrating circuit is smoothed regardless of the fluctuation of the reference voltage. A more accurate comparison result can be obtained, and higher precision can be achieved.

【0026】また、本発明では、パルス変調回路をパル
ス幅変調回路とし、制御手段からのデータがセットされ
るレジスタと、所定周期でカウント出力を送出するリン
グカウンタと、前記レジスタにセットされたデータと前
記リングカウンタの出力とを比較し、比較結果に応じて
出力レベルを変位させるディジタルコンパレータとから
構成して、ディジタルASICに組み込み、小形化、軽
量化、低消費電力化した逐次比較形AD変換器を実現す
る。
Further, in the present invention, the pulse modulation circuit is a pulse width modulation circuit, the register in which the data from the control means is set, the ring counter for sending the count output at a predetermined cycle, and the data set in the register. And the output of the ring counter are compared, and a digital comparator for displacing the output level according to the comparison result is incorporated into a digital ASIC to reduce the size, weight, and power consumption. Realize a vessel.

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

【図1】本発明の実施例に係る逐次比較形AD変換器の
構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a successive approximation type AD converter according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係る逐次比較形AD変換器の
基準電圧出力用のデータとコンパレータの出力との関係
を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the reference voltage output data of the successive approximation type AD converter according to the embodiment of the present invention and the output of the comparator.

【図3】本発明の実施例に係る逐次比較形AD変換器の
基準電圧出力のパルス幅と基準電圧出力用のデータとの
関係を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the pulse width of the reference voltage output and the data for the reference voltage output of the successive approximation type AD converter according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例に係る逐次比較形AD変換
器の要部構成図。
FIG. 4 is a main part configuration diagram of a successive approximation type AD converter according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例に係る逐次比較形AD変換
器の要部構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram of a main part of a successive approximation type AD converter according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例に係る逐次比較形AD変換
器の要部構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of a main part of a successive approximation type AD converter according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例に係る逐次比較形AD変換器の
動作を説明するためのフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the successive approximation type AD converter according to the embodiment of the present invention.

【図8】従来の逐次比較形AD変換器の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional successive approximation type AD converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アナログコンパレータ 20 ディ
ジタル制御ASIC 21 ディジタル入力ポート 22 CP
U 23 パルス幅変調回路 23a レ
ジスタ 23b ディジタルコンパレータ 23c リ
ングカウンタ
1 Analog Comparator 20 Digital Control ASIC 21 Digital Input Port 22 CP
U 23 pulse width modulation circuit 23a register 23b digital comparator 23c ring counter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アナログコンパレータの基準電圧入力側
端子に、異なる基準電圧を逐次に与えたときに、前記ア
ナログコンパレータから得られる出力に基づき、前記ア
ナログコンパレータに到来する入力電圧をディジタル化
する逐次比較形AD変換器において、 前記アナログコンパレータから得られる出力に基づき、
対応のデータを逐次に出力設定する制御手段と、 この制御手段により設定されたデータに応じたパルスを
前記アナログコンパレータの基準電圧入力側端子に出力
するパルス変調回路とを備えることを特徴とする逐次比
較形AD変換器。
1. A successive comparison for digitizing an input voltage arriving at the analog comparator based on an output obtained from the analog comparator when different reference voltages are sequentially applied to a reference voltage input side terminal of the analog comparator. In the AD converter, based on the output obtained from the analog comparator,
And a pulse modulation circuit for outputting a pulse corresponding to the data set by the control means to the reference voltage input side terminal of the analog comparator. Comparative AD converter.
【請求項2】 アナログコンパレータの基準電圧入力側
端子に、異なる基準電圧を逐次に与えたときに、前記ア
ナログコンパレータから得られる出力に基づき、前記ア
ナログコンパレータに到来する入力電圧をディジタル化
する逐次比較形AD変換器において、 前記アナログコンパレータから得られる出力に基づき、
対応のデータを逐次に出力設定する制御手段と、 この制御手段により設定されたデータに応じたパルスを
出力するパルス変調回路と、 このパルス変調回路の出力を平滑化し、前記アナログコ
ンパレータの基準電圧入力側端子に送出する平滑回路と
を備えることを特徴とする逐次比較形AD変換器。
2. A successive comparison that digitizes the input voltage arriving at the analog comparator based on the output obtained from the analog comparator when different reference voltages are sequentially applied to the reference voltage input side terminals of the analog comparator. In the AD converter, based on the output obtained from the analog comparator,
Control means for sequentially setting the output of corresponding data, a pulse modulation circuit for outputting a pulse according to the data set by this control means, an output of this pulse modulation circuit is smoothed, and the reference voltage input of the analog comparator is input. A successive approximation type AD converter, comprising: a smoothing circuit for sending to a side terminal.
【請求項3】 アナログコンパレータの基準電圧入力側
端子に、異なる基準電圧を逐次に与えたときに、前記ア
ナログコンパレータから得られる出力に基づき、前記ア
ナログコンパレータに到来する入力電圧をディジタル化
する逐次比較形AD変換器において、 前記アナログコンパレータから得られる出力に基づき、
対応のデータを逐次に出力設定する制御手段と、 この制御手段により設定されたデータに応じたパルスを
前記アナログコンパレータの基準電圧入力側端子に出力
するパルス変調回路とを備え、 前記アナログコンパレータが、積分回路により構成され
ていることを特徴とする逐次比較形AD変換器。
3. A successive approximation that digitizes the input voltage arriving at the analog comparator based on the output obtained from the analog comparator when different reference voltages are sequentially applied to the reference voltage input side terminals of the analog comparator. In the AD converter, based on the output obtained from the analog comparator,
Control means for sequentially setting the output of corresponding data, and a pulse modulation circuit for outputting a pulse according to the data set by this control means to the reference voltage input side terminal of the analog comparator, the analog comparator, A successive approximation type AD converter characterized by being constituted by an integrating circuit.
【請求項4】 パルス変調回路はパルス幅変調回路であ
り、 制御手段からのデータがセットされるレジスタと、 所定周期でカウント出力を送出するリングカウンタと、 前記レジスタにセットされたデータと前記リングカウン
タの出力とを比較し、比較結果に応じて出力レベルを変
位させるディジタルコンパレータとから構成されること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記
載の逐次比較形AD変換器。
4. The pulse modulation circuit is a pulse width modulation circuit, a register in which data from the control means is set, a ring counter for sending a count output at a predetermined cycle, the data set in the register and the ring. 4. A successive approximation type AD converter according to claim 1, further comprising a digital comparator that compares the output of the counter and shifts the output level according to the comparison result. vessel.
JP27149593A 1993-10-29 1993-10-29 Successive approximation a/d converter Withdrawn JPH07131353A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012124774A (en) * 2010-12-09 2012-06-28 Advantest Corp Ad conversion device and da conversion device

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012124774A (en) * 2010-12-09 2012-06-28 Advantest Corp Ad conversion device and da conversion device
US8378873B2 (en) 2010-12-09 2013-02-19 Advantest Corporation Analog to digital converter and digital to analog converter
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