JPH07202696A - アナログ−デジタル変換回路 - Google Patents
アナログ−デジタル変換回路Info
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- JPH07202696A JPH07202696A JP33610593A JP33610593A JPH07202696A JP H07202696 A JPH07202696 A JP H07202696A JP 33610593 A JP33610593 A JP 33610593A JP 33610593 A JP33610593 A JP 33610593A JP H07202696 A JPH07202696 A JP H07202696A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数のA/Dコンバータを用いた比較的に簡
単な回路方式による高ビットのA/Dコンバータを提供
する。 【構成】 2N 個のMビットのA/Dコンバータ1は互
いに並列に接続され、分解能に相当する1LSBが互い
に等しく設定されるとともに各比較電圧が1/2 N LS
Bずつずれるように設定されている。各A/Dコンバー
タ1は各桁上げ設定回路2に接続され、各桁上げ設定回
路2はA/Dコンバータ1から入力したMビットの2進
数コードを桁上げしてM+Nビットの2進数値とし、桁
上げした各値に対して対応するA/Dコンバータ1の比
較電圧がより小さく設定された側から順に、−(2N −
1)から2N −1までの整数のうち予め設定した連続す
る2 N 個の整数を小さな順に2進数で加算する。このM
+Nビットの2進数コードは比較回路3に出力され、そ
のうち予め設定された所定番目に大きい2進数コードが
比較回路3から出力される。
単な回路方式による高ビットのA/Dコンバータを提供
する。 【構成】 2N 個のMビットのA/Dコンバータ1は互
いに並列に接続され、分解能に相当する1LSBが互い
に等しく設定されるとともに各比較電圧が1/2 N LS
Bずつずれるように設定されている。各A/Dコンバー
タ1は各桁上げ設定回路2に接続され、各桁上げ設定回
路2はA/Dコンバータ1から入力したMビットの2進
数コードを桁上げしてM+Nビットの2進数値とし、桁
上げした各値に対して対応するA/Dコンバータ1の比
較電圧がより小さく設定された側から順に、−(2N −
1)から2N −1までの整数のうち予め設定した連続す
る2 N 個の整数を小さな順に2進数で加算する。このM
+Nビットの2進数コードは比較回路3に出力され、そ
のうち予め設定された所定番目に大きい2進数コードが
比較回路3から出力される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアナログ信号をデジタル
信号に変換するA/Dコンバータに係り、詳しくは複数
のA/Dコンバータを組み合わせて使用することによ
り、より高ビットなA/Dコンバータを構成するアナロ
グ−デジタル変換回路に関するものである。
信号に変換するA/Dコンバータに係り、詳しくは複数
のA/Dコンバータを組み合わせて使用することによ
り、より高ビットなA/Dコンバータを構成するアナロ
グ−デジタル変換回路に関するものである。
【0002】近年、デジタル技術の発展に伴い、オーデ
ィオ機器をはじめビデオ機器、計測機器等のデジタル化
が進んでおり、音質、画質等の鮮明化や計測精度の向上
等を目的として高分解能なA/Dコンバータが求められ
ている。通常、高分解能を得ようとする場合には比較的
に変換時間の短い並列比較型(フラッシュ型)A/Dコ
ンバータや直並列比較型A/Dコンバータ等が広く使用
されている。
ィオ機器をはじめビデオ機器、計測機器等のデジタル化
が進んでおり、音質、画質等の鮮明化や計測精度の向上
等を目的として高分解能なA/Dコンバータが求められ
ている。通常、高分解能を得ようとする場合には比較的
に変換時間の短い並列比較型(フラッシュ型)A/Dコ
ンバータや直並列比較型A/Dコンバータ等が広く使用
されている。
【0003】
【従来の技術】並列比較型A/Dコンバータは例えばN
ビットの場合、それぞれ重みの異なった2N −1個のコ
ンパレータをアナログ入力電圧に対して並列に配置し、
アナログ入力電圧がどのコンパレータのリファレンシャ
ル電圧と一致するかを一度に判定する。そのため、変換
速度が10〜100MSPS(サンプル/秒)と極めて
高速化が可能である。
ビットの場合、それぞれ重みの異なった2N −1個のコ
ンパレータをアナログ入力電圧に対して並列に配置し、
アナログ入力電圧がどのコンパレータのリファレンシャ
ル電圧と一致するかを一度に判定する。そのため、変換
速度が10〜100MSPS(サンプル/秒)と極めて
高速化が可能である。
【0004】また、直並列比較型A/Dコンバータは、
並列比較型A/Dコンバータを2段組み合わせて使用す
る方式であり、直列に接続された上位ビット用のA/D
コンバータと下位ビット用のA/Dコンバータとにより
上位ビットと下位ビットが別々に求められる。そのた
め、直並列比較型A/Dコンバータの場合、コンパレー
タ数はNビットの場合で(2N/2 −1)×2個とするこ
とができ、変換速度は10〜30MSPSと並列比較型
A/Dコンバータに比較して遅くなるもののコンパレー
タ数を大幅に低減することができ、消費電力が小さくて
済む。
並列比較型A/Dコンバータを2段組み合わせて使用す
る方式であり、直列に接続された上位ビット用のA/D
コンバータと下位ビット用のA/Dコンバータとにより
上位ビットと下位ビットが別々に求められる。そのた
め、直並列比較型A/Dコンバータの場合、コンパレー
タ数はNビットの場合で(2N/2 −1)×2個とするこ
とができ、変換速度は10〜30MSPSと並列比較型
A/Dコンバータに比較して遅くなるもののコンパレー
タ数を大幅に低減することができ、消費電力が小さくて
済む。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、複数のA/
Dコンバータを用いることによりより高ビットなA/D
コンバータを構成することができる。例えば、複数の並
列比較型A/Dコンバータを基準電圧に対して直列に接
続し、アナログ入力電圧を各A/Dコンバータに並列に
入力する構成とすることにより、より高ビットなA/D
コンバータを構成することができる。即ち、2N 個のA
/Dコンバータを使用することによりビット数をNビッ
ト増やすことができ、例えば2ビットのA/Dコンバー
タを2個使用することによりビット数が1ビット高い3
ビットのA/Dコンバータを構成することができる。ま
た、直並列比較型A/Dコンバータは、並列比較型A/
Dコンバータを2段組み合わせて使用する方式であり、
これも複数のA/Dコンバータを使用してより高ビット
なA/Dコンバータを構成する1つの方式と見ることが
できる。
Dコンバータを用いることによりより高ビットなA/D
コンバータを構成することができる。例えば、複数の並
列比較型A/Dコンバータを基準電圧に対して直列に接
続し、アナログ入力電圧を各A/Dコンバータに並列に
入力する構成とすることにより、より高ビットなA/D
コンバータを構成することができる。即ち、2N 個のA
/Dコンバータを使用することによりビット数をNビッ
ト増やすことができ、例えば2ビットのA/Dコンバー
タを2個使用することによりビット数が1ビット高い3
ビットのA/Dコンバータを構成することができる。ま
た、直並列比較型A/Dコンバータは、並列比較型A/
Dコンバータを2段組み合わせて使用する方式であり、
これも複数のA/Dコンバータを使用してより高ビット
なA/Dコンバータを構成する1つの方式と見ることが
できる。
【0006】しかし、従来知られた複数のA/Dコンバ
ータから構成されるA/Dコンバータはその回路構成が
比較的に複雑であるため、複数のA/Dコンバータを使
用して比較的に簡単な回路構成でより高ビットなA/D
コンバータを構成することが可能な回路方式が要望され
ていた。
ータから構成されるA/Dコンバータはその回路構成が
比較的に複雑であるため、複数のA/Dコンバータを使
用して比較的に簡単な回路構成でより高ビットなA/D
コンバータを構成することが可能な回路方式が要望され
ていた。
【0007】本発明の目的は複数のA/Dコンバータを
使用して比較的に簡単な新しい回路方式により高ビット
のA/Dコンバータを構成することができるアナログ−
デジタル変換回路を提供することにある。
使用して比較的に簡単な新しい回路方式により高ビット
のA/Dコンバータを構成することができるアナログ−
デジタル変換回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は請求項1〜3に記
載の発明の原理説明図である。少なくとも2個以上の2
N 個のMビットのA/Dコンバータ1は、アナログ入力
電圧Ainを入力する。各A/Dコンバータ1は等間隔
(1LSB)に設定された複数の比較電圧を備え、その
複数の比較電圧とアナログ入力電圧Ainを比較し、それ
ぞれMビットのA/D変換値を出力する。各A/Dコン
バータ1の複数の比較電圧はその1LSBの値は共に同
じ値であって、それぞれ対応する比較電圧はその1LS
Bの値をA/Dコンバータ1の個数2N で割った電圧
値、即ち(1LSBの値/2N )LSBずつ順次ずらし
て設定されている。
載の発明の原理説明図である。少なくとも2個以上の2
N 個のMビットのA/Dコンバータ1は、アナログ入力
電圧Ainを入力する。各A/Dコンバータ1は等間隔
(1LSB)に設定された複数の比較電圧を備え、その
複数の比較電圧とアナログ入力電圧Ainを比較し、それ
ぞれMビットのA/D変換値を出力する。各A/Dコン
バータ1の複数の比較電圧はその1LSBの値は共に同
じ値であって、それぞれ対応する比較電圧はその1LS
Bの値をA/Dコンバータ1の個数2N で割った電圧
値、即ち(1LSBの値/2N )LSBずつ順次ずらし
て設定されている。
【0009】各A/Dコンバータ1はその出力側に桁上
げ設定回路2が接続されている。各桁上げ設定回路2
は、M+Nビットの設定部を有し、その設定部は上位M
ビットの2進数コードが設定される上位ビット設定部2
aと、下位Nビットの2進数コードが設定される下位ビ
ット設定部2bから構成されている。そして、桁上げ設
定回路2は上位Mビットの上位ビット設定部2aにA/
Dコンバータ1から出力されるMビットのA/D変換値
を設定するとともに下位ビット設定部2bに「0」を設
定して桁上げを行う。
げ設定回路2が接続されている。各桁上げ設定回路2
は、M+Nビットの設定部を有し、その設定部は上位M
ビットの2進数コードが設定される上位ビット設定部2
aと、下位Nビットの2進数コードが設定される下位ビ
ット設定部2bから構成されている。そして、桁上げ設
定回路2は上位Mビットの上位ビット設定部2aにA/
Dコンバータ1から出力されるMビットのA/D変換値
を設定するとともに下位ビット設定部2bに「0」を設
定して桁上げを行う。
【0010】さらに桁上げした各M+Nビットの値に対
して対応するA/Dコンバータ1の比較電圧がより小さ
く設定された側から順に、−(2N −1)から2N −1
までの整数のうち予め設定した連続する2N 個の整数を
小さい整数から順に2進数で加算してM+Nビットの2
進数コードを決定する。そして、各桁上げ設定回路2毎
に決定されたM+Nビットの2進数コードは比較回路3
に出力される。比較回路3は入力した2N 個のM+Nビ
ットの2進数コードを大小比較判定し、そのうち予め設
定した所定番目に大きいM+Nビットの2進数コードを
出力する。
して対応するA/Dコンバータ1の比較電圧がより小さ
く設定された側から順に、−(2N −1)から2N −1
までの整数のうち予め設定した連続する2N 個の整数を
小さい整数から順に2進数で加算してM+Nビットの2
進数コードを決定する。そして、各桁上げ設定回路2毎
に決定されたM+Nビットの2進数コードは比較回路3
に出力される。比較回路3は入力した2N 個のM+Nビ
ットの2進数コードを大小比較判定し、そのうち予め設
定した所定番目に大きいM+Nビットの2進数コードを
出力する。
【0011】また、請求項4に記載の発明では、少なく
とも2個以上の2N 個のMビットのA/Dコンバータ2
2〜25は、比較電圧間隔に相当する1LSBが互いに
等しく設定されるとともに、対応する各比較電圧が前記
1LSBをA/Dコンバータ22〜25の個数で割った
電圧幅ずつ順次にずらして設定されている。桁上げ設定
回路36は各A/Dコンバータ22〜25のうち比較電
圧が最も大きく設定されたA/Dコンバータ25から出
力されるMビットの2進数コードを出力コードの上位ビ
ットに設定する。比較回路37は各A/Dコンバータ2
2〜25からアナログ入力電圧値Ainに応じて出力され
る2N 個のMビットの2進数コードを入力し、入力した
2種類の2進数コードを大小比較し、そのうち小さい方
の2進数コードの個数をNビットの2進数で出力コード
の下位ビットに設定する。
とも2個以上の2N 個のMビットのA/Dコンバータ2
2〜25は、比較電圧間隔に相当する1LSBが互いに
等しく設定されるとともに、対応する各比較電圧が前記
1LSBをA/Dコンバータ22〜25の個数で割った
電圧幅ずつ順次にずらして設定されている。桁上げ設定
回路36は各A/Dコンバータ22〜25のうち比較電
圧が最も大きく設定されたA/Dコンバータ25から出
力されるMビットの2進数コードを出力コードの上位ビ
ットに設定する。比較回路37は各A/Dコンバータ2
2〜25からアナログ入力電圧値Ainに応じて出力され
る2N 個のMビットの2進数コードを入力し、入力した
2種類の2進数コードを大小比較し、そのうち小さい方
の2進数コードの個数をNビットの2進数で出力コード
の下位ビットに設定する。
【0012】
【作用】上記構成により請求項1〜3に記載の発明によ
れば、少なくとも2個以上の2 N 個のMビットのA/D
コンバータ1は、比較電圧間隔に相当する1LSBが互
いに等しくなるように設定され、しかも対応する各比較
電圧が前記1LSBをA/Dコンバータ1の個数で割っ
た電圧幅すなわち(1LSBの値/2N )LSBずつ順
次にずらして設定される。ここで、2N 個のA/Dコン
バータ1を比較電圧が小さく設定された方から順に1番
〜2N 番の番号を付すと、2N 個のA/Dコンバータ1
のうち比較電圧が最も大きく設定された2N 番目のA/
Dコンバータ1を基準にして、他の2N −1個の各A/
Dコンバータ1の比較電圧値は(1LSBの値/2N )
LSBずつ小さい側へ順次にずらして設定されている。
つまり、他の2N −1個の各A/Dコンバータ1により
基準にした2N 番目のA/Dコンバータ1の1LSBが
さらにN個に分割されたに等しくなる。
れば、少なくとも2個以上の2 N 個のMビットのA/D
コンバータ1は、比較電圧間隔に相当する1LSBが互
いに等しくなるように設定され、しかも対応する各比較
電圧が前記1LSBをA/Dコンバータ1の個数で割っ
た電圧幅すなわち(1LSBの値/2N )LSBずつ順
次にずらして設定される。ここで、2N 個のA/Dコン
バータ1を比較電圧が小さく設定された方から順に1番
〜2N 番の番号を付すと、2N 個のA/Dコンバータ1
のうち比較電圧が最も大きく設定された2N 番目のA/
Dコンバータ1を基準にして、他の2N −1個の各A/
Dコンバータ1の比較電圧値は(1LSBの値/2N )
LSBずつ小さい側へ順次にずらして設定されている。
つまり、他の2N −1個の各A/Dコンバータ1により
基準にした2N 番目のA/Dコンバータ1の1LSBが
さらにN個に分割されたに等しくなる。
【0013】(1LSBの値/2N )LSBを新たな1
LSBと見ると、アナログ入力電圧AinはM+Nビット
の2進数コードにA/D変換される。各A/Dコンバー
タ1から出力されるMビットの2進数コードは、アナロ
グ入力電圧AinをM+Nビットの2進数コードにA/D
変換した真のデジタル値に対して、2N 番目のA/Dコ
ンバータ1の比較電圧に対して小さくずれて設定された
各A/Dコンバータ1の各比較電圧値のずれ分だけ常に
大きい。そして、各A/Dコンバータ1の各比較電圧値
と対応するM+Nビットの2進数コードを求めるために
は、各A/Dコンバータ1から出力されるMビットの2
進数コードを上位のMビットに設定するとともに下位の
Nビットに「0」を設定する桁上げを一旦行う。そし
て、各桁上げ値に対して1番目〜2N 番目の各A/Dコ
ンバータ1における比較電圧値のずれ分に相当する−
(2N −1)〜0までの値を2進数で順次に加算すれば
よい。各A/Dコンバータ1から出力されるMビットの
2進数コードは、各A/Dコンバータ1においてアナロ
グ入力電圧Ainより小さな比較電圧のうち1番大きな比
較電圧と対応する2進数コードが出力される。
LSBと見ると、アナログ入力電圧AinはM+Nビット
の2進数コードにA/D変換される。各A/Dコンバー
タ1から出力されるMビットの2進数コードは、アナロ
グ入力電圧AinをM+Nビットの2進数コードにA/D
変換した真のデジタル値に対して、2N 番目のA/Dコ
ンバータ1の比較電圧に対して小さくずれて設定された
各A/Dコンバータ1の各比較電圧値のずれ分だけ常に
大きい。そして、各A/Dコンバータ1の各比較電圧値
と対応するM+Nビットの2進数コードを求めるために
は、各A/Dコンバータ1から出力されるMビットの2
進数コードを上位のMビットに設定するとともに下位の
Nビットに「0」を設定する桁上げを一旦行う。そし
て、各桁上げ値に対して1番目〜2N 番目の各A/Dコ
ンバータ1における比較電圧値のずれ分に相当する−
(2N −1)〜0までの値を2進数で順次に加算すれば
よい。各A/Dコンバータ1から出力されるMビットの
2進数コードは、各A/Dコンバータ1においてアナロ
グ入力電圧Ainより小さな比較電圧のうち1番大きな比
較電圧と対応する2進数コードが出力される。
【0014】ここで、各A/Dコンバータ1に入力され
たアナログ入力電圧Ainが、K番目のA/Dコンバータ
1の比較電圧と、K+1番目のA/Dコンバータ1の比
較電圧との間にある場合を考える。この場合には、1番
目〜K番目のA/Dコンバータ1の対応する各比較電圧
がアナログ入力電圧Ainより小さく、K+1番目〜2 N
番目のA/Dコンバータ1の対応する比較電圧はアナロ
グ入力電圧Ainより大きい。その結果、1番目〜K番目
のA/Dコンバータ1から出力されるMビットの2進数
コードは、K+1番目〜2N 番目のA/Dコンバータ1
から出力されるMビットの2進数コードよりも「1」大
きくなる。即ち、M+Nビットに桁上げ後の2進数で考
えると、1番目〜K番目のA/Dコンバータ1からの出
力から決まる2進数値は、K+1番目〜2N 番目のA/
Dコンバータ1からの出力から決まる2進数値よりも
「2N 」だけ大きい。そして、1番目から2N 番目のA
/Dコンバータ1から出力されたMビットの2進数コー
ドを桁上げしたM+Nビットの桁上げ値に対して順次に
−(2N −1)から0までの値を2進数で加算する。こ
うして求められたM+Nビットの2進数コードは、1番
目からK番目の各A/Dコンバータ1からの出力に基づ
く桁上げ値、例えば「A」に対して、−(2N−1)か
ら−(2N −K)までの値を順次に加算した値を2進数
で表した値となる。また、K+1番目から2N 番目のA
/Dコンバータ1からの出力に基づく桁上げ値「A−2
N 」に対して、−(2N −K−1)から0までの値を順
次に加算した値を2進数で表した値となる。こうして決
定された2N 個のM+Nビットの2進数コードのうち、
アナログ入力電圧AinがA/D変換された後のデジタル
値を表すK番目のA/Dコンバータ1からの出力により
決定される2進数コードは、常に最大値となる。
たアナログ入力電圧Ainが、K番目のA/Dコンバータ
1の比較電圧と、K+1番目のA/Dコンバータ1の比
較電圧との間にある場合を考える。この場合には、1番
目〜K番目のA/Dコンバータ1の対応する各比較電圧
がアナログ入力電圧Ainより小さく、K+1番目〜2 N
番目のA/Dコンバータ1の対応する比較電圧はアナロ
グ入力電圧Ainより大きい。その結果、1番目〜K番目
のA/Dコンバータ1から出力されるMビットの2進数
コードは、K+1番目〜2N 番目のA/Dコンバータ1
から出力されるMビットの2進数コードよりも「1」大
きくなる。即ち、M+Nビットに桁上げ後の2進数で考
えると、1番目〜K番目のA/Dコンバータ1からの出
力から決まる2進数値は、K+1番目〜2N 番目のA/
Dコンバータ1からの出力から決まる2進数値よりも
「2N 」だけ大きい。そして、1番目から2N 番目のA
/Dコンバータ1から出力されたMビットの2進数コー
ドを桁上げしたM+Nビットの桁上げ値に対して順次に
−(2N −1)から0までの値を2進数で加算する。こ
うして求められたM+Nビットの2進数コードは、1番
目からK番目の各A/Dコンバータ1からの出力に基づ
く桁上げ値、例えば「A」に対して、−(2N−1)か
ら−(2N −K)までの値を順次に加算した値を2進数
で表した値となる。また、K+1番目から2N 番目のA
/Dコンバータ1からの出力に基づく桁上げ値「A−2
N 」に対して、−(2N −K−1)から0までの値を順
次に加算した値を2進数で表した値となる。こうして決
定された2N 個のM+Nビットの2進数コードのうち、
アナログ入力電圧AinがA/D変換された後のデジタル
値を表すK番目のA/Dコンバータ1からの出力により
決定される2進数コードは、常に最大値となる。
【0015】よって、各桁上げ設定回路2に対してまず
1番目から2N 番目の各A/Dコンバータ1から出力さ
れるMビットの2進数コードを上位ビット設定部2aに
設定するとともに、下位ビット設定部2bにNビットを
「0」に設定する桁上げを行わせる。そして、各桁上げ
値に対して、対応するA/Dコンバータの比較電圧に応
じて各桁上げ設定回路2と対応するA/Dコンバータ1
の各比較電圧値が相対的に小さい側から順に、−(2N
−1)から0までを2進数値で小さい値から順に2進数
で加算してM+Nビットの2進数コードを決定する補正
を行う。そして、こうして得られたM+Nビットの2進
数コードを比較回路3にて大小比較し、そのうちの最大
値を比較回路3から出力させることにより、アナログ入
力電圧Ainは1/2N LSBの分解能でM+Nビットの
2進数コードにA/D変換される。
1番目から2N 番目の各A/Dコンバータ1から出力さ
れるMビットの2進数コードを上位ビット設定部2aに
設定するとともに、下位ビット設定部2bにNビットを
「0」に設定する桁上げを行わせる。そして、各桁上げ
値に対して、対応するA/Dコンバータの比較電圧に応
じて各桁上げ設定回路2と対応するA/Dコンバータ1
の各比較電圧値が相対的に小さい側から順に、−(2N
−1)から0までを2進数値で小さい値から順に2進数
で加算してM+Nビットの2進数コードを決定する補正
を行う。そして、こうして得られたM+Nビットの2進
数コードを比較回路3にて大小比較し、そのうちの最大
値を比較回路3から出力させることにより、アナログ入
力電圧Ainは1/2N LSBの分解能でM+Nビットの
2進数コードにA/D変換される。
【0016】また、上記作用説明において、桁上げ後の
M+Nビットの2進数値に対して−(2N −1)〜0ま
での2進数値を順次に加算する補正を行う代わりに、1
<B≦2N の範囲にある自然数Bに対して−(2N −
B)〜B−1までを順次に加算する構成とすれば、各桁
上げ設定回路2から出力されるM+Nビットの2進数コ
ードのうちB番目に大きい2進数コードを比較回路3に
て判定して出力する構成とすればよい。例えば、B=2
N とすれば、0〜2N −1までを桁上げ後のM+Nビッ
トの2進数値に対して順次に2進数値で加算する補正を
行い、各桁上げ設定回路から出力されるM+Nビットの
2進数コードのうち2N 番目すなわち最小値がアナログ
入力電圧に対する真のデジタル値となる。その結果、B
=2N とした場合には、比較回路3を各桁上げ設定回路
2から入力したM+N)ビットの2進数コードのうち最
小値を出力させる構成とすればよい。
M+Nビットの2進数値に対して−(2N −1)〜0ま
での2進数値を順次に加算する補正を行う代わりに、1
<B≦2N の範囲にある自然数Bに対して−(2N −
B)〜B−1までを順次に加算する構成とすれば、各桁
上げ設定回路2から出力されるM+Nビットの2進数コ
ードのうちB番目に大きい2進数コードを比較回路3に
て判定して出力する構成とすればよい。例えば、B=2
N とすれば、0〜2N −1までを桁上げ後のM+Nビッ
トの2進数値に対して順次に2進数値で加算する補正を
行い、各桁上げ設定回路から出力されるM+Nビットの
2進数コードのうち2N 番目すなわち最小値がアナログ
入力電圧に対する真のデジタル値となる。その結果、B
=2N とした場合には、比較回路3を各桁上げ設定回路
2から入力したM+N)ビットの2進数コードのうち最
小値を出力させる構成とすればよい。
【0017】一方、請求項4に記載の発明によれば、少
なくとも2個以上の2N 個のMビットのA/Dコンバー
タは、比較電圧間隔に相当する1LSBが互いに等しく
設定されるとともに、対応する各比較電圧が前記1LS
BをA/Dコンバータの個数で割った電圧幅すなわち1
/2N LSBずつ順次にずらして設定されている。ここ
で、各A/Dコンバータに設定された比較電圧が小さい
側から順に1〜2N 番の番号を付すと、比較電圧が最も
大きく設定されたA/Dコンバータすなわち2 N 番目の
A/Dコンバータから出力されるMビットの2進数コー
ドは、M+Nビットの出力コードの上位ビットに設定さ
れる。この上位ビットに設定された2進数コードはアナ
ログ入力電圧がA/D変換された上位のMビットに一致
する。また、各A/Dコンバータから出力されたMビッ
トの2進数コードは比較回路に入力され、比較回路では
入力した2種類の2N 個の2進数コードが大小比較さ
れ、そのうち大きい方の2進数コードの個数がNビット
の2進数で出力コードの下位ビットに出力される。
なくとも2個以上の2N 個のMビットのA/Dコンバー
タは、比較電圧間隔に相当する1LSBが互いに等しく
設定されるとともに、対応する各比較電圧が前記1LS
BをA/Dコンバータの個数で割った電圧幅すなわち1
/2N LSBずつ順次にずらして設定されている。ここ
で、各A/Dコンバータに設定された比較電圧が小さい
側から順に1〜2N 番の番号を付すと、比較電圧が最も
大きく設定されたA/Dコンバータすなわち2 N 番目の
A/Dコンバータから出力されるMビットの2進数コー
ドは、M+Nビットの出力コードの上位ビットに設定さ
れる。この上位ビットに設定された2進数コードはアナ
ログ入力電圧がA/D変換された上位のMビットに一致
する。また、各A/Dコンバータから出力されたMビッ
トの2進数コードは比較回路に入力され、比較回路では
入力した2種類の2N 個の2進数コードが大小比較さ
れ、そのうち大きい方の2進数コードの個数がNビット
の2進数で出力コードの下位ビットに出力される。
【0018】比較電圧が最も大きく設定された2N 番目
のA/Dコンバータにおける1LSBは、他の2N −1
個のA/Dコンバータの比較電圧によりさらに1/2N
LSBずつに分解される。そして、2N 番目のA/Dコ
ンバータから出力されるMビットの2進数コードは、ア
ナログ入力電圧を1LSBの分解能でA/D変換された
際の2進数コードであり、1/2N LSBを新たな分解
能と考えた場合にはM+Nビットの出力コードの上位ビ
ットとなっている。ここで、出力コードの下位ビットに
設定される2進数コードを考えるに当たり、アナログ入
力電圧がK番目のA/Dコンバータの比較電圧とK+1
番目のA/Dコンバータの比較電圧との間にある場合を
考える。この場合、1番目〜K番目のA/Dコンバータ
から出力されるMビットの2進数コードは全て同じ数値
であり、K+1番目〜2N 番目のA/Dコンバータから
出力されるMビットの2進数コードも全て同じ数値であ
り、その数値は前者の方が後者よりも「1」大きい。そ
して、この場合は下位ビットに設定される2進数コード
は、「K」の2進数に等しい。よって、比較回路にて入
力したMビットの2進数コードのうち「K」と一致する
大きい方の2進数コードの個数が2進数で出力コードの
下位ビットに設定されることにより、その下位ビットに
設定された2進数コードはアナログ入力電圧がA/D変
換された際の下位のNビットに一致する。従って、請求
項4に記載の発明に示す新たな方式によりアナログ入力
電圧はM+Nビットの2進数コードにA/D変換され
る。
のA/Dコンバータにおける1LSBは、他の2N −1
個のA/Dコンバータの比較電圧によりさらに1/2N
LSBずつに分解される。そして、2N 番目のA/Dコ
ンバータから出力されるMビットの2進数コードは、ア
ナログ入力電圧を1LSBの分解能でA/D変換された
際の2進数コードであり、1/2N LSBを新たな分解
能と考えた場合にはM+Nビットの出力コードの上位ビ
ットとなっている。ここで、出力コードの下位ビットに
設定される2進数コードを考えるに当たり、アナログ入
力電圧がK番目のA/Dコンバータの比較電圧とK+1
番目のA/Dコンバータの比較電圧との間にある場合を
考える。この場合、1番目〜K番目のA/Dコンバータ
から出力されるMビットの2進数コードは全て同じ数値
であり、K+1番目〜2N 番目のA/Dコンバータから
出力されるMビットの2進数コードも全て同じ数値であ
り、その数値は前者の方が後者よりも「1」大きい。そ
して、この場合は下位ビットに設定される2進数コード
は、「K」の2進数に等しい。よって、比較回路にて入
力したMビットの2進数コードのうち「K」と一致する
大きい方の2進数コードの個数が2進数で出力コードの
下位ビットに設定されることにより、その下位ビットに
設定された2進数コードはアナログ入力電圧がA/D変
換された際の下位のNビットに一致する。従って、請求
項4に記載の発明に示す新たな方式によりアナログ入力
電圧はM+Nビットの2進数コードにA/D変換され
る。
【0019】
(第1実施例)以下、本発明を具体化した第1実施例を
図2及び図3に従って説明する。
図2及び図3に従って説明する。
【0020】図2に示すように、本実施例のA/Dコン
バータ16は2個の2ビットの並列比較型A/Dコンバ
ータ17,18がアナログ入力電圧Ainに対して並列に
接続されて構成されている。各A/Dコンバータ17,
18はそれぞれ3個のコンパレータ(図示せず)を備え
ている。各A/Dコンバータ17,18の3つの比較電
圧はその1LSBが共に2V(ボルト)に設定され、そ
れぞれ対応する比較電圧はその1LSBをA/Dコンバ
ータ16を構成しているA/Dコンバータ数K(K=
2)で割った電圧値1V(0.5LSB)ずつ順次にず
らして設定されている。この比較電圧のずれ「1V」が
A/Dコンバータ16の分解能となる。
バータ16は2個の2ビットの並列比較型A/Dコンバ
ータ17,18がアナログ入力電圧Ainに対して並列に
接続されて構成されている。各A/Dコンバータ17,
18はそれぞれ3個のコンパレータ(図示せず)を備え
ている。各A/Dコンバータ17,18の3つの比較電
圧はその1LSBが共に2V(ボルト)に設定され、そ
れぞれ対応する比較電圧はその1LSBをA/Dコンバ
ータ16を構成しているA/Dコンバータ数K(K=
2)で割った電圧値1V(0.5LSB)ずつ順次にず
らして設定されている。この比較電圧のずれ「1V」が
A/Dコンバータ16の分解能となる。
【0021】即ち、各A/Dコンバータ17,18の3
個のコンパレータの比較電圧は、A/Dコンバータ17
でそれぞれ1,3,5Vに設定され、A/Dコンバータ
18でそれぞれ2,4,6Vに設定されている。各コン
パレータは基準電圧発生回路と直列に接続され、複数の
基準抵抗(いずれも図示せず)を介することにより所定
の比較電圧に設定される。尚、アナログ入力電圧Ainは
各A/Dコンバータ17,18に入力される。
個のコンパレータの比較電圧は、A/Dコンバータ17
でそれぞれ1,3,5Vに設定され、A/Dコンバータ
18でそれぞれ2,4,6Vに設定されている。各コン
パレータは基準電圧発生回路と直列に接続され、複数の
基準抵抗(いずれも図示せず)を介することにより所定
の比較電圧に設定される。尚、アナログ入力電圧Ainは
各A/Dコンバータ17,18に入力される。
【0022】各A/Dコンバータ17,18の出力側
は、それぞれ桁上げ設定回路19,20に接続されてい
る。各桁上げ設定回路19,20には3ビットのコード
設定部19a,20bが設定されている。桁上げ設定回
路19のコード設定部19aのうち下位1ビットには
「0」が、桁上げ設定回路20のコード設定部20aの
うち下位1ビットには「1」が予め設定されている。そ
して、各A/Dコンバータ17,18からの2ビットの
出力がコード設定部19a,20bの上位2ビットに設
定されるようになっている。
は、それぞれ桁上げ設定回路19,20に接続されてい
る。各桁上げ設定回路19,20には3ビットのコード
設定部19a,20bが設定されている。桁上げ設定回
路19のコード設定部19aのうち下位1ビットには
「0」が、桁上げ設定回路20のコード設定部20aの
うち下位1ビットには「1」が予め設定されている。そ
して、各A/Dコンバータ17,18からの2ビットの
出力がコード設定部19a,20bの上位2ビットに設
定されるようになっている。
【0023】コード設定部19a,20bに下位として
設定されるビット数は、A/Dコンバータ16を構成し
ているA/Dコンバータ数Kにより決まり、そのA/D
コンバータ数Kが2N 個の場合にNビットとされる。本
実施例ではA/Dコンバータ16が2個のA/Dコンバ
ータ17,18から構成されているので、K=2であり
N=1となることから下位のビット数が1ビットに設定
されている。
設定されるビット数は、A/Dコンバータ16を構成し
ているA/Dコンバータ数Kにより決まり、そのA/D
コンバータ数Kが2N 個の場合にNビットとされる。本
実施例ではA/Dコンバータ16が2個のA/Dコンバ
ータ17,18から構成されているので、K=2であり
N=1となることから下位のビット数が1ビットに設定
されている。
【0024】各桁上げ設定回路19,20はその出力側
が比較回路21に接続されている。比較回路21では各
桁上げ設定回路19,20から入力された各3ビットの
2進数値が大小比較され、そのうち最小値が出力される
ように設定されている。この3ビットの2進数値の大小
比較は公知の方法により行われる。尚、本実施例ではア
ナログ入力電圧は0〜7Vの電圧範囲にある。
が比較回路21に接続されている。比較回路21では各
桁上げ設定回路19,20から入力された各3ビットの
2進数値が大小比較され、そのうち最小値が出力される
ように設定されている。この3ビットの2進数値の大小
比較は公知の方法により行われる。尚、本実施例ではア
ナログ入力電圧は0〜7Vの電圧範囲にある。
【0025】次に前記のように構成されたA/Dコンバ
ータ16の作用を説明する。A/Dコンバータ16が作
動時には、予め基準電圧発生回路が駆動され、各A/D
コンバータ17,18を構成する各コンパレータは所定
比較電圧が印加された状態にある。この状態にあるA/
Dコンバータ16に電圧範囲0〜7Vのアナログ入力電
圧Ainが入力される。
ータ16の作用を説明する。A/Dコンバータ16が作
動時には、予め基準電圧発生回路が駆動され、各A/D
コンバータ17,18を構成する各コンパレータは所定
比較電圧が印加された状態にある。この状態にあるA/
Dコンバータ16に電圧範囲0〜7Vのアナログ入力電
圧Ainが入力される。
【0026】即ち、アナログ入力電圧Ainは各A/Dコ
ンバータ17,18に入力される。各A/Dコンバータ
17,18は3つの比較電圧とアナログ入力電圧Ainを
比較する。そして、アナログ入力電圧Ainが比較電圧よ
り小さい場合には「0」を、アナログ入力電圧Ainが比
較電圧より大きい場合には「1」をそれぞれ出力する。
こうして各コンパレータからの出力に基づき各A/Dコ
ンバータ17,18では2ビットの2進数コードが決ま
り、これら2ビットの2進数コードは各桁上げ設定回路
19,20に出力される。各桁上げ設定回路19,20
に入力された2進数コードはコード設定部19a,20
aの上位2ビットに設定される。こうして桁上げ設定回
路19ではA/Dコンバータ17から入力した上位2ビ
ットと予め「0」に設定された下位1ビットとにより3
ビットの2進数値が決まり、桁上げ設定回路20ではA
/Dコンバータ18から入力した上位2ビットと予め
「1」に設定された下位1ビットとにより3ビットの2
進数値が決まる。こうして決まった各3ビットの2進数
値は、各桁上げ設定回路19,20から比較回路21に
出力される。比較回路21では各桁上げ設定回路19,
20から入力した各3ビットの2進数値の大小が比較さ
れ、そのうち値の小さい方が当該アナログ入力電圧Ain
のデジタル値として出力される。
ンバータ17,18に入力される。各A/Dコンバータ
17,18は3つの比較電圧とアナログ入力電圧Ainを
比較する。そして、アナログ入力電圧Ainが比較電圧よ
り小さい場合には「0」を、アナログ入力電圧Ainが比
較電圧より大きい場合には「1」をそれぞれ出力する。
こうして各コンパレータからの出力に基づき各A/Dコ
ンバータ17,18では2ビットの2進数コードが決ま
り、これら2ビットの2進数コードは各桁上げ設定回路
19,20に出力される。各桁上げ設定回路19,20
に入力された2進数コードはコード設定部19a,20
aの上位2ビットに設定される。こうして桁上げ設定回
路19ではA/Dコンバータ17から入力した上位2ビ
ットと予め「0」に設定された下位1ビットとにより3
ビットの2進数値が決まり、桁上げ設定回路20ではA
/Dコンバータ18から入力した上位2ビットと予め
「1」に設定された下位1ビットとにより3ビットの2
進数値が決まる。こうして決まった各3ビットの2進数
値は、各桁上げ設定回路19,20から比較回路21に
出力される。比較回路21では各桁上げ設定回路19,
20から入力した各3ビットの2進数値の大小が比較さ
れ、そのうち値の小さい方が当該アナログ入力電圧Ain
のデジタル値として出力される。
【0027】例えば、アナログ入力電圧Ainとして2.
5V(図3の破線)が入力された場合を考えると、図3
に示すように各A/Dコンバータ17,18から出力さ
れる2進数コードは、それぞれ「01」、「01」とな
る。これらの2進数コードは各桁上げ設定回路19,2
0に入力され、各桁上げ設定回路19,20のコード設
定部19a,20aのうち上位2ビットに設定される。
また、各コード設定部19a,20aの下位1ビットに
は、それぞれ「0」、「1」の2進数値が予め設定され
ている。そして、各コード設定部19a,20aにそれ
ぞれ設定された3ビットの2進数値「010」、「01
1」が各桁上げ設定回路19,20から比較回路21に
出力される。比較回路21では入力された2つの3ビッ
トの2進数値「010」、「011」が大小比較され、
そのうち小さい方の2進数値「010」が出力される。
ここで、比較回路21から出力された3ビットの2進数
値「010」は、10進数の「2」に相当し、アナログ
入力電圧Ain=2.5Vは3ビットの2進数コードにデ
ジタル化されている。
5V(図3の破線)が入力された場合を考えると、図3
に示すように各A/Dコンバータ17,18から出力さ
れる2進数コードは、それぞれ「01」、「01」とな
る。これらの2進数コードは各桁上げ設定回路19,2
0に入力され、各桁上げ設定回路19,20のコード設
定部19a,20aのうち上位2ビットに設定される。
また、各コード設定部19a,20aの下位1ビットに
は、それぞれ「0」、「1」の2進数値が予め設定され
ている。そして、各コード設定部19a,20aにそれ
ぞれ設定された3ビットの2進数値「010」、「01
1」が各桁上げ設定回路19,20から比較回路21に
出力される。比較回路21では入力された2つの3ビッ
トの2進数値「010」、「011」が大小比較され、
そのうち小さい方の2進数値「010」が出力される。
ここで、比較回路21から出力された3ビットの2進数
値「010」は、10進数の「2」に相当し、アナログ
入力電圧Ain=2.5Vは3ビットの2進数コードにデ
ジタル化されている。
【0028】こうして各A/Dコンバータ17,18に
入力されたアナログ入力電圧Ainはデジタル化されて3
ビットの2進数コードとして比較回路21から出力され
る。そして、本実施例では0〜7Vの電圧範囲にあるア
ナログ入力電圧Ainが分解能1Vでデジタル化される。
入力されたアナログ入力電圧Ainはデジタル化されて3
ビットの2進数コードとして比較回路21から出力され
る。そして、本実施例では0〜7Vの電圧範囲にあるア
ナログ入力電圧Ainが分解能1Vでデジタル化される。
【0029】以上詳述したように、本実施例における3
ビットのA/Dコンバータ16は2個の2ビットのA/
Dコンバータ17,18と、桁上げ設定回路19,20
と、比較回路21とから構成される。従来、複数のA/
Dコンバータ17,18を使用して、このように比較的
に簡単な回路方式により構成されるA/Dコンバータ1
6はなく、本実施例により複数のA/Dコンバータを用
いることにより新しい回路方式で高ビットのA/Dコン
バータを提供することができる。
ビットのA/Dコンバータ16は2個の2ビットのA/
Dコンバータ17,18と、桁上げ設定回路19,20
と、比較回路21とから構成される。従来、複数のA/
Dコンバータ17,18を使用して、このように比較的
に簡単な回路方式により構成されるA/Dコンバータ1
6はなく、本実施例により複数のA/Dコンバータを用
いることにより新しい回路方式で高ビットのA/Dコン
バータを提供することができる。
【0030】本実施例の場合、A/Dコンバータ17,
18に備えられたコンパレータ数は計6個である。そし
て、本実施例では3ビットの2進数コード8種類のうち
「000」〜「110」の7種類が出力される。即ち、
本実施例の方式によると、n種類の出力を得るためにn
−1個のコンパレータが必要となる。一方、並列比較型
A/Dコンバータの場合、Nビットすなわち2N 種類の
出力を得るためには、2N −1個のコンパレータが必要
となる。よって、同等の分解能を得ようとした場合に必
要となるコンパレータ数は同じであり、その消費電力は
ほとんど変わらない。しかし、所望する分解能がNビッ
トの2進数コードを全て使用する必要がない場合、例え
ば必要となる2進数コード数が2N -1個以上で2N −N
個以下で足りる場合がある。その場合には従来ではNビ
ットのA/Dコンバータを使用して2N −1個のコンパ
レータが必要となる。しかし、そのような場合でも本実
施例の方式によればコンパレータ数が2N −N個で済む
ため、N−1個分のコンパレータが少なくて済む。そし
て、その分だけこれまでの並列比較型A/Dコンバータ
に比較して消費電力を低減させることができる。また、
本実施例のA/Dコンバータ16では、各A/Dコンバ
ータ17,18を並列比較型A/Dコンバータにより構
成したので、従来からある1個の3ビットの並列比較型
A/Dコンバータと同等のA/D変換時間を達成するこ
とができる。 (第2実施例)次に、第2実施例を図4及び図5に従っ
て説明する。本実施例は複数の2ビットのA/Dコンバ
ータにより4ビットのA/Dコンバータ16を構成す
る。
18に備えられたコンパレータ数は計6個である。そし
て、本実施例では3ビットの2進数コード8種類のうち
「000」〜「110」の7種類が出力される。即ち、
本実施例の方式によると、n種類の出力を得るためにn
−1個のコンパレータが必要となる。一方、並列比較型
A/Dコンバータの場合、Nビットすなわち2N 種類の
出力を得るためには、2N −1個のコンパレータが必要
となる。よって、同等の分解能を得ようとした場合に必
要となるコンパレータ数は同じであり、その消費電力は
ほとんど変わらない。しかし、所望する分解能がNビッ
トの2進数コードを全て使用する必要がない場合、例え
ば必要となる2進数コード数が2N -1個以上で2N −N
個以下で足りる場合がある。その場合には従来ではNビ
ットのA/Dコンバータを使用して2N −1個のコンパ
レータが必要となる。しかし、そのような場合でも本実
施例の方式によればコンパレータ数が2N −N個で済む
ため、N−1個分のコンパレータが少なくて済む。そし
て、その分だけこれまでの並列比較型A/Dコンバータ
に比較して消費電力を低減させることができる。また、
本実施例のA/Dコンバータ16では、各A/Dコンバ
ータ17,18を並列比較型A/Dコンバータにより構
成したので、従来からある1個の3ビットの並列比較型
A/Dコンバータと同等のA/D変換時間を達成するこ
とができる。 (第2実施例)次に、第2実施例を図4及び図5に従っ
て説明する。本実施例は複数の2ビットのA/Dコンバ
ータにより4ビットのA/Dコンバータ16を構成す
る。
【0031】図4に示すように、本実施例のA/Dコン
バータ16は4個の2ビットの並列比較型A/Dコンバ
ータ22〜25がアナログ入力電圧Ainに対して並列に
接続されて構成されている。各A/Dコンバータ22〜
25はそれぞれ3個のコンパレータ(図示せず)を備え
ている。各A/Dコンバータ22〜25の比較電圧はそ
の1LSBの値は共に同じ4V(ボルト)に設定され、
各A/Dコンバータ22〜25間では対応する比較電圧
が1V(0.25LSB)ずつずらして設定されてい
る。
バータ16は4個の2ビットの並列比較型A/Dコンバ
ータ22〜25がアナログ入力電圧Ainに対して並列に
接続されて構成されている。各A/Dコンバータ22〜
25はそれぞれ3個のコンパレータ(図示せず)を備え
ている。各A/Dコンバータ22〜25の比較電圧はそ
の1LSBの値は共に同じ4V(ボルト)に設定され、
各A/Dコンバータ22〜25間では対応する比較電圧
が1V(0.25LSB)ずつずらして設定されてい
る。
【0032】即ち、A/Dコンバータ22の3個のコン
パレータの比較電圧はそれぞれ1、5、9Vに設定さ
れ、以下A/Dコンバータ23では2、6、10V、A
/Dコンバータ24では3、7、11V、さらにA/D
コンバータ25では4、8、12Vに各比較電圧が設定
されている。各コンパレータは基準電圧発生回路と直列
に接続され、基準抵抗(図示せず)を介することにより
所定の比較電圧に設定されている。
パレータの比較電圧はそれぞれ1、5、9Vに設定さ
れ、以下A/Dコンバータ23では2、6、10V、A
/Dコンバータ24では3、7、11V、さらにA/D
コンバータ25では4、8、12Vに各比較電圧が設定
されている。各コンパレータは基準電圧発生回路と直列
に接続され、基準抵抗(図示せず)を介することにより
所定の比較電圧に設定されている。
【0033】各A/Dコンバータ22〜25はその出力
側がそれぞれ桁上げ設定回路26〜29に接続されてい
る。各桁上げ設定回路26〜29には4ビットのコード
設定部26a〜29aが設定されている。各コード設定
部26a〜29aには上位2ビットに各A/Dコンバー
タ22〜25から入力した2ビットの2進数コードが設
定され、下位2ビットにはそれぞれ「00」、「0
1」、「10」、「11」が予め設定されている。即
ち、桁上げ設定回路26〜29は各A/Dコンバータ2
2〜25から出力された2ビットの2進数コードを上位
2ビットに桁上げするとともに、下位2ビットに2進数
値「00」、「01」、「10」、「11」を設定して
4ビットの2進数コードとして出力する機能を有してい
る。桁上げ設定回路26〜29の各コード設定部26a
〜29aの下位2ビットに予め設定された2進数値は、
各A/Dコンバータ22〜25を構成するコンパレータ
の比較電圧が小さく設定された方から順に2ビットの2
進数のうち小さい方から順に設定される。また、桁上げ
設定回路26〜29に設定された下位のビット数は、前
記第1実施例と同様にA/Dコンバータ16を構成する
A/Dコンバータ22〜25の個数Kにより決まり、そ
の個数Kが2N 個の場合にNビットとされる。本実施例
ではK==4でありN=2となることから下位のビット
数が2ビットに設定されている。
側がそれぞれ桁上げ設定回路26〜29に接続されてい
る。各桁上げ設定回路26〜29には4ビットのコード
設定部26a〜29aが設定されている。各コード設定
部26a〜29aには上位2ビットに各A/Dコンバー
タ22〜25から入力した2ビットの2進数コードが設
定され、下位2ビットにはそれぞれ「00」、「0
1」、「10」、「11」が予め設定されている。即
ち、桁上げ設定回路26〜29は各A/Dコンバータ2
2〜25から出力された2ビットの2進数コードを上位
2ビットに桁上げするとともに、下位2ビットに2進数
値「00」、「01」、「10」、「11」を設定して
4ビットの2進数コードとして出力する機能を有してい
る。桁上げ設定回路26〜29の各コード設定部26a
〜29aの下位2ビットに予め設定された2進数値は、
各A/Dコンバータ22〜25を構成するコンパレータ
の比較電圧が小さく設定された方から順に2ビットの2
進数のうち小さい方から順に設定される。また、桁上げ
設定回路26〜29に設定された下位のビット数は、前
記第1実施例と同様にA/Dコンバータ16を構成する
A/Dコンバータ22〜25の個数Kにより決まり、そ
の個数Kが2N 個の場合にNビットとされる。本実施例
ではK==4でありN=2となることから下位のビット
数が2ビットに設定されている。
【0034】各桁上げ設定回路26〜29はその出力側
が比較回路30に接続されている。比較回路30は各桁
上げ設定回路26〜29から入力された4つの4ビット
の2進数値を大小比較し、そのうち最小値を出力するよ
うに設定されている。尚、本実施例ではアナログ入力電
圧Ainは電圧範囲0〜13Vにあり、A/Dコンバータ
16による分解能は1Vとされる。
が比較回路30に接続されている。比較回路30は各桁
上げ設定回路26〜29から入力された4つの4ビット
の2進数値を大小比較し、そのうち最小値を出力するよ
うに設定されている。尚、本実施例ではアナログ入力電
圧Ainは電圧範囲0〜13Vにあり、A/Dコンバータ
16による分解能は1Vとされる。
【0035】次に前記のように構成されたA/Dコンバ
ータ16の作用を説明する。A/Dコンバータ16が作
動される際には、予め基準電圧発生回路が駆動され、各
A/Dコンバータ22〜25を構成する各コンパレータ
は所定の比較電圧が印加された状態とされる。この状態
からA/Dコンバータ16に0〜13Vの電圧範囲でア
ナログ入力電圧Ainが入力される。即ち、アナログ入力
電圧Ainは各A/Dコンバータ22〜25に並列に入力
され、各A/Dコンバータ22〜25毎に並列に接続さ
れた各コンパレータにアナログ入力電圧Ainが入力され
る。そして、各コンパレータからの出力に基づき各A/
Dコンバータ22〜25から2ビットの2進数コードが
各桁上げ設定回路26〜29に出力される。
ータ16の作用を説明する。A/Dコンバータ16が作
動される際には、予め基準電圧発生回路が駆動され、各
A/Dコンバータ22〜25を構成する各コンパレータ
は所定の比較電圧が印加された状態とされる。この状態
からA/Dコンバータ16に0〜13Vの電圧範囲でア
ナログ入力電圧Ainが入力される。即ち、アナログ入力
電圧Ainは各A/Dコンバータ22〜25に並列に入力
され、各A/Dコンバータ22〜25毎に並列に接続さ
れた各コンパレータにアナログ入力電圧Ainが入力され
る。そして、各コンパレータからの出力に基づき各A/
Dコンバータ22〜25から2ビットの2進数コードが
各桁上げ設定回路26〜29に出力される。
【0036】各桁上げ設定回路26〜29では入力した
2進数コードがそれぞれのコード設定部26a〜29a
の上位2ビットに設定され、コード設定部26a〜29
aの下位2ビットに予め設定された「00」、「0
1」、「10」、「11」とにより4ビットの2進数値
が設定される。こうして各桁上げ設定回路26〜29の
コード設定部26a〜29aに設定された各4ビットの
2進数値は比較回路30に出力される。比較回路30で
は入力した4ビットの2進数値が大小比較され、そのう
ちの最小値が当該アナログ入力電圧Ainの4ビットのデ
ジタル値として出力される。
2進数コードがそれぞれのコード設定部26a〜29a
の上位2ビットに設定され、コード設定部26a〜29
aの下位2ビットに予め設定された「00」、「0
1」、「10」、「11」とにより4ビットの2進数値
が設定される。こうして各桁上げ設定回路26〜29の
コード設定部26a〜29aに設定された各4ビットの
2進数値は比較回路30に出力される。比較回路30で
は入力した4ビットの2進数値が大小比較され、そのう
ちの最小値が当該アナログ入力電圧Ainの4ビットのデ
ジタル値として出力される。
【0037】例えば、アナログ入力電圧Ainとして7.
5Vが入力された場合を考えると、図5に示すように各
A/Dコンバータ22〜25から出力される2進数コー
ドは、それぞれ「10」、「10」、「10」、「0
1」となる。これらの2進数コードは各桁上げ設定回路
26〜29に入力され、各コード設定部26a〜29a
の上位2ビットに設定される。そして、各コード設定部
26a〜29aの下位2ビットに予め設定された2進数
値「00」、「01」、「10」、「11」とにより4
ビットの2進数値「1000」、「1001」、「10
10」、「0111」が設定される。こうして各コード
設定部26a〜29aに設定された4ビットの2進数値
は各桁上げ設定回路26〜29から比較回路30に出力
される。比較回路30では入力した4つの4ビットの2
進数値が大小比較され、「1000」、「1001」、
「1010」、「0111」のうち最小値すなわち「0
111」が出力される。ここで、比較回路30から出力
された4ビットの2進数値「0111」は、10進数の
「7」に相当し、確かにアナログ入力電圧Ain=7.5
Vは4ビットの2進数コードにデジタル化されている。
5Vが入力された場合を考えると、図5に示すように各
A/Dコンバータ22〜25から出力される2進数コー
ドは、それぞれ「10」、「10」、「10」、「0
1」となる。これらの2進数コードは各桁上げ設定回路
26〜29に入力され、各コード設定部26a〜29a
の上位2ビットに設定される。そして、各コード設定部
26a〜29aの下位2ビットに予め設定された2進数
値「00」、「01」、「10」、「11」とにより4
ビットの2進数値「1000」、「1001」、「10
10」、「0111」が設定される。こうして各コード
設定部26a〜29aに設定された4ビットの2進数値
は各桁上げ設定回路26〜29から比較回路30に出力
される。比較回路30では入力した4つの4ビットの2
進数値が大小比較され、「1000」、「1001」、
「1010」、「0111」のうち最小値すなわち「0
111」が出力される。ここで、比較回路30から出力
された4ビットの2進数値「0111」は、10進数の
「7」に相当し、確かにアナログ入力電圧Ain=7.5
Vは4ビットの2進数コードにデジタル化されている。
【0038】こうして各A/Dコンバータ22〜25に
入力されたアナログ入力電圧Ainはデジタル化されて4
ビットの2進数コードとして比較回路30から出力され
る。そして、本実施例では0〜13Vの電圧範囲にある
アナログ入力電圧Ainが分解能1Vでデジタル化され
る。
入力されたアナログ入力電圧Ainはデジタル化されて4
ビットの2進数コードとして比較回路30から出力され
る。そして、本実施例では0〜13Vの電圧範囲にある
アナログ入力電圧Ainが分解能1Vでデジタル化され
る。
【0039】よって、本発明の方式により4個の2ビッ
トの並列比較型A/Dコンバータ22〜25と、桁上げ
設定回路26〜29と、比較回路30とから4ビットの
A/Dコンバータ16を構成することができる。また、
本実施例のA/Dコンバータ16では、各A/Dコンバ
ータ22〜25を並列比較型A/Dコンバータにより構
成したので、従来からある1個の4ビットの並列比較型
A/Dコンバータと同等のA/D変換時間を達成するこ
とができる。その他、前記第1実施例と同様の効果を得
ることができる。 (第3実施例)次に、第3実施例を図6及び図7に従っ
て説明する。本実施例では、桁上げ設定回路26〜29
及び比較回路30の処理内容が前記第2実施例と異なっ
ている。尚、本実施例において前記第2実施例と同一の
部分は説明を省略し、特に異なった点についてのみ説明
する。
トの並列比較型A/Dコンバータ22〜25と、桁上げ
設定回路26〜29と、比較回路30とから4ビットの
A/Dコンバータ16を構成することができる。また、
本実施例のA/Dコンバータ16では、各A/Dコンバ
ータ22〜25を並列比較型A/Dコンバータにより構
成したので、従来からある1個の4ビットの並列比較型
A/Dコンバータと同等のA/D変換時間を達成するこ
とができる。その他、前記第1実施例と同様の効果を得
ることができる。 (第3実施例)次に、第3実施例を図6及び図7に従っ
て説明する。本実施例では、桁上げ設定回路26〜29
及び比較回路30の処理内容が前記第2実施例と異なっ
ている。尚、本実施例において前記第2実施例と同一の
部分は説明を省略し、特に異なった点についてのみ説明
する。
【0040】図7に示すように、A/Dコンバータ16
を構成する4個の2ビットの並列比較型A/Dコンバー
タ22〜25は前記第1実施例と同様に構成され、各A
/Dコンバータ22〜25は1LSBが4Vとなるよう
に3個のコンパレータの比較電圧が設定されている。各
A/Dコンバータ22〜25において対応する比較電圧
は前記第1実施例と同様にA/Dコンバータ22〜25
毎に1Vずつずらして設定されている。
を構成する4個の2ビットの並列比較型A/Dコンバー
タ22〜25は前記第1実施例と同様に構成され、各A
/Dコンバータ22〜25は1LSBが4Vとなるよう
に3個のコンパレータの比較電圧が設定されている。各
A/Dコンバータ22〜25において対応する比較電圧
は前記第1実施例と同様にA/Dコンバータ22〜25
毎に1Vずつずらして設定されている。
【0041】各A/Dコンバータ22〜25はその出力
側がそれぞれ桁上げ設定回路31〜34と接続されてい
る。各桁上げ設定回路31〜34には上位2ビット及び
下位2ビットの計4ビットのコード設定部31a〜34
aが設定されている。各桁上げ設定回路31〜34は各
A/Dコンバータ22〜25から入力される2ビットの
2進数コードをコード設定部31a〜34aの上位2ビ
ットに設定するとともに、下位ビットに「00」を設定
することにより4ビットの2進数値に桁上げする。
側がそれぞれ桁上げ設定回路31〜34と接続されてい
る。各桁上げ設定回路31〜34には上位2ビット及び
下位2ビットの計4ビットのコード設定部31a〜34
aが設定されている。各桁上げ設定回路31〜34は各
A/Dコンバータ22〜25から入力される2ビットの
2進数コードをコード設定部31a〜34aの上位2ビ
ットに設定するとともに、下位ビットに「00」を設定
することにより4ビットの2進数値に桁上げする。
【0042】そして、桁上げされた4ビットの2進数値
から桁上げ設定回路31〜34毎に予め設定された2進
数値を減算する機能を有する。減算される2進数値は各
桁上げ設定回路31〜34毎にそれぞれ「11」、「1
0」、「01」、「00」に設定されている。例えば桁
上げ設定回路31のコード設定部31aの上位2ビット
に「10」が設定された場合には、桁上げされた「10
00」から「0011」が減算されて「0101」が出
力される。また、前記第1実施例と同様に、桁上げ設定
回路31〜34に設定された下位のビット数は、A/D
コンバータ22〜25の個数Kが2N 個の場合にNビッ
トとされ、本実施例では2ビットに設定されている。
から桁上げ設定回路31〜34毎に予め設定された2進
数値を減算する機能を有する。減算される2進数値は各
桁上げ設定回路31〜34毎にそれぞれ「11」、「1
0」、「01」、「00」に設定されている。例えば桁
上げ設定回路31のコード設定部31aの上位2ビット
に「10」が設定された場合には、桁上げされた「10
00」から「0011」が減算されて「0101」が出
力される。また、前記第1実施例と同様に、桁上げ設定
回路31〜34に設定された下位のビット数は、A/D
コンバータ22〜25の個数Kが2N 個の場合にNビッ
トとされ、本実施例では2ビットに設定されている。
【0043】各桁上げ設定回路31〜34の出力側は、
比較回路35に接続されている。比較回路35は各桁上
げ設定回路31〜34から入力した各4ビットの2進数
値を大小比較し、そのうち最大値を出力するように設定
されている。
比較回路35に接続されている。比較回路35は各桁上
げ設定回路31〜34から入力した各4ビットの2進数
値を大小比較し、そのうち最大値を出力するように設定
されている。
【0044】次に前記のように構成されたA/Dコンバ
ータ16の作用を説明する。アナログ入力電圧Ainが0
〜13Vの電圧範囲で各A/Dコンバータ22〜25に
共通に入力されると、各A/Dコンバータ22〜25か
らは2ビットの2進数コードが各桁上げ設定回路31〜
34に出力される。各桁上げ設定回路31〜34に入力
された2ビットの2進数コードは各コード設定部31a
〜34aの上位2ビットに設定される。そして、下位2
ビットに設定される「00」とにより4ビットの2進数
値に桁上げされる。この桁上げされた4ビットの2進数
値から桁上げ設定回路31〜34毎に予め設定された2
桁の2進数値「11」、「10」、「01」、「00」
が減算され、その減算後の4ビットの2進数値が比較回
路35に出力される。比較回路35では入力した4種類
の4ビットの2進数値が大小比較され、そのうち最大値
が当該アナログ入力電圧Ainのデジタル値として出力さ
れる。
ータ16の作用を説明する。アナログ入力電圧Ainが0
〜13Vの電圧範囲で各A/Dコンバータ22〜25に
共通に入力されると、各A/Dコンバータ22〜25か
らは2ビットの2進数コードが各桁上げ設定回路31〜
34に出力される。各桁上げ設定回路31〜34に入力
された2ビットの2進数コードは各コード設定部31a
〜34aの上位2ビットに設定される。そして、下位2
ビットに設定される「00」とにより4ビットの2進数
値に桁上げされる。この桁上げされた4ビットの2進数
値から桁上げ設定回路31〜34毎に予め設定された2
桁の2進数値「11」、「10」、「01」、「00」
が減算され、その減算後の4ビットの2進数値が比較回
路35に出力される。比較回路35では入力した4種類
の4ビットの2進数値が大小比較され、そのうち最大値
が当該アナログ入力電圧Ainのデジタル値として出力さ
れる。
【0045】例えば、アナログ入力電圧Ainとして7.
5Vが入力された場合を考えると、図6に示すように各
A/Dコンバータ22〜25から出力される2進数コー
ドは、それぞれ「10」、「10」、「10」、「0
1」となる。これらの2進数コードは各桁上げ設定回路
31〜34に入力され、各桁上げ設定回路31〜34の
コード設定部31a〜34aの上位2ビットに設定され
る。そして、各コード設定部31a〜34aの下位2ビ
ットに設定される「00」とにより各桁上げ設定回路3
1〜34に入力された2ビットの2進数コードは4ビッ
トの2進数値「1000」、「1000」、「100
0」、「0100」に桁上げされる。そして、桁上げさ
れた各4ビットの2進数値から桁上げ設定回路31〜3
4毎に予め設定された2桁の2進数値「11」、「1
0」、「01」、「00」がそれぞれ減算され、各桁上
げ設定回路31〜34からそれぞれ「0101」、「0
110」、「0111」、「0100」の4ビットの2
進数値が比較回路35に出力される。比較回路35では
入力した4つの4ビットの2進数値が大小比較され、そ
のうちの最大値すなわち「0111」が当該アナログ入
力電圧Ainのデジタル化された4ビットの2進数コード
として出力される。
5Vが入力された場合を考えると、図6に示すように各
A/Dコンバータ22〜25から出力される2進数コー
ドは、それぞれ「10」、「10」、「10」、「0
1」となる。これらの2進数コードは各桁上げ設定回路
31〜34に入力され、各桁上げ設定回路31〜34の
コード設定部31a〜34aの上位2ビットに設定され
る。そして、各コード設定部31a〜34aの下位2ビ
ットに設定される「00」とにより各桁上げ設定回路3
1〜34に入力された2ビットの2進数コードは4ビッ
トの2進数値「1000」、「1000」、「100
0」、「0100」に桁上げされる。そして、桁上げさ
れた各4ビットの2進数値から桁上げ設定回路31〜3
4毎に予め設定された2桁の2進数値「11」、「1
0」、「01」、「00」がそれぞれ減算され、各桁上
げ設定回路31〜34からそれぞれ「0101」、「0
110」、「0111」、「0100」の4ビットの2
進数値が比較回路35に出力される。比較回路35では
入力した4つの4ビットの2進数値が大小比較され、そ
のうちの最大値すなわち「0111」が当該アナログ入
力電圧Ainのデジタル化された4ビットの2進数コード
として出力される。
【0046】こうしてアナログ入力電圧Ainは各A/D
コンバータ22〜25から入力され、各桁上げ設定回路
31〜34及び比較回路35を介して4ビットの2進数
コードに変換されたデジタル信号として出力される。従
って、本実施例の構成によっても、前記第2実施例と同
様に4個のA/Dコンバータ22〜25を使用すること
により比較的に簡単な全く新しい回路方式により4ビッ
トのA/Dコンバータ16を提供することができる。そ
の他、前記各実施例と同様の効果を得る。 (第4実施例)次に、第4実施例を図8に従って説明す
る。本実施例ではA/Dコンバータ22〜25から出力
される2ビットの2進数コードを先に大小比較する点が
前記各実施例と大きく異なっている。尚、本実施例にお
いて前記第2,第3実施例と同一の部分は説明を省略
し、特に異なった点についてのみ説明する。図8に示す
ように、A/Dコンバータ16を構成する4個の2ビッ
トの各A/Dコンバータ22〜25は、前記第1,第2
実施例と同様に構成されている。比較電圧が最も大きく
設定されたA/Dコンバータ25から出力される2ビッ
トの2進数コードを桁上げ設定回路36と接続され、桁
上げ設定回路36はA/Dコンバータ25から入力した
2ビットの2進数コードを、アナログ入力電圧AinをA
/D変換したデジタル値が出力される4ビットの出力コ
ードのうち上位2ビットに出力するように設定されてい
る。また、各A/Dコンバータ22〜25は比較回路3
7と接続されている。比較回路37は各A/Dコンバー
タ22〜25から入力される2種類の2ビットの2進数
コードを大小比較し、大きい方の2進数コードの個数を
2進数で4ビットの出力コードのうち下位2ビットに出
力するように設定されている。比較回路37は排他的論
理和ゲート回路(ExOR回路)から構成され、各A/
Dコンバータ22〜25から出力される2ビットの2進
数コードのうち下位1ビットをそれぞれ排他的論理和す
るように構成されている。尚、比較回路37に入力され
た2ビット2進数コードが全て同じ値の場合には、その
数値が出力される。
コンバータ22〜25から入力され、各桁上げ設定回路
31〜34及び比較回路35を介して4ビットの2進数
コードに変換されたデジタル信号として出力される。従
って、本実施例の構成によっても、前記第2実施例と同
様に4個のA/Dコンバータ22〜25を使用すること
により比較的に簡単な全く新しい回路方式により4ビッ
トのA/Dコンバータ16を提供することができる。そ
の他、前記各実施例と同様の効果を得る。 (第4実施例)次に、第4実施例を図8に従って説明す
る。本実施例ではA/Dコンバータ22〜25から出力
される2ビットの2進数コードを先に大小比較する点が
前記各実施例と大きく異なっている。尚、本実施例にお
いて前記第2,第3実施例と同一の部分は説明を省略
し、特に異なった点についてのみ説明する。図8に示す
ように、A/Dコンバータ16を構成する4個の2ビッ
トの各A/Dコンバータ22〜25は、前記第1,第2
実施例と同様に構成されている。比較電圧が最も大きく
設定されたA/Dコンバータ25から出力される2ビッ
トの2進数コードを桁上げ設定回路36と接続され、桁
上げ設定回路36はA/Dコンバータ25から入力した
2ビットの2進数コードを、アナログ入力電圧AinをA
/D変換したデジタル値が出力される4ビットの出力コ
ードのうち上位2ビットに出力するように設定されてい
る。また、各A/Dコンバータ22〜25は比較回路3
7と接続されている。比較回路37は各A/Dコンバー
タ22〜25から入力される2種類の2ビットの2進数
コードを大小比較し、大きい方の2進数コードの個数を
2進数で4ビットの出力コードのうち下位2ビットに出
力するように設定されている。比較回路37は排他的論
理和ゲート回路(ExOR回路)から構成され、各A/
Dコンバータ22〜25から出力される2ビットの2進
数コードのうち下位1ビットをそれぞれ排他的論理和す
るように構成されている。尚、比較回路37に入力され
た2ビット2進数コードが全て同じ値の場合には、その
数値が出力される。
【0047】例えばアナログ入力電圧Ainが7.5Vの
ときには、各A/Dコンバータ22〜25からそれぞれ
「10」、「10」、「10」、「01」が出力され
る。そして、4ビットの出力コードの上位2ビットに
は、A/Dコンバータ25から出力された「01」が設
定される。また、比較回路37では各A/Dコンバータ
22〜25から入力した2種類の2ビットの2進数コー
ドが大小比較され、そのうちの大きい方の個数が2進数
で出力コードの下位2ビットに出力される。即ち、入力
した2進数コードは「10」、「01」で、そのうち大
きい方すなわち「10」の個数は3個であるので、
「3」の2進数「11」が出力コードに設定される。こ
うして7.5Vのアナログ入力電圧Ainに対して「01
11」が出力される。こうして得られた4ビットの2進
数コードはアナログ入力電圧Ainのデジタル化された値
と一致する。
ときには、各A/Dコンバータ22〜25からそれぞれ
「10」、「10」、「10」、「01」が出力され
る。そして、4ビットの出力コードの上位2ビットに
は、A/Dコンバータ25から出力された「01」が設
定される。また、比較回路37では各A/Dコンバータ
22〜25から入力した2種類の2ビットの2進数コー
ドが大小比較され、そのうちの大きい方の個数が2進数
で出力コードの下位2ビットに出力される。即ち、入力
した2進数コードは「10」、「01」で、そのうち大
きい方すなわち「10」の個数は3個であるので、
「3」の2進数「11」が出力コードに設定される。こ
うして7.5Vのアナログ入力電圧Ainに対して「01
11」が出力される。こうして得られた4ビットの2進
数コードはアナログ入力電圧Ainのデジタル化された値
と一致する。
【0048】従って、本実施例によれば4個のA/Dコ
ンバータ22〜25、桁上げ設定回路36及び比較回路
37とにより前記第2及び第3実施例と異なる回路構成
で、全く新しい回路方式の4ビットのA/Dコンバータ
16を提供することができる。
ンバータ22〜25、桁上げ設定回路36及び比較回路
37とにより前記第2及び第3実施例と異なる回路構成
で、全く新しい回路方式の4ビットのA/Dコンバータ
16を提供することができる。
【0049】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のよ
うに変更することができる。 (1)上記各実施例において比較回路21,30,3
5,37における判定方法は適宜な方法に変更すること
ができる。例えば第3実施例において、桁上げ設定回路
31〜34に各A/Dコンバータ22〜25からの入力
値を上位2ビットに設定するとともに下位2ビットに
「00」を設定して4ビットの2進数値を設定する。そ
して、桁上げ設定回路31〜33に対しては桁上げされ
た4ビットの2進数値から2桁の2進数値「10」、
「01」、「00」をそれぞれ減算し、桁上げ設定回路
34に対しては桁上げされた4ビットの2進数値に2桁
の2進数値「01」を加算する。そして、比較回路35
にこれらの4つの4ビットの2進数値のうち2番目に大
きな2進数値を判定させて出力させる構成としてもよ
い。さらにこの方法を4個以外の2N 個のA/Dコンバ
ータを備えたA/Dコンバータ16に適用してもよい。
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のよ
うに変更することができる。 (1)上記各実施例において比較回路21,30,3
5,37における判定方法は適宜な方法に変更すること
ができる。例えば第3実施例において、桁上げ設定回路
31〜34に各A/Dコンバータ22〜25からの入力
値を上位2ビットに設定するとともに下位2ビットに
「00」を設定して4ビットの2進数値を設定する。そ
して、桁上げ設定回路31〜33に対しては桁上げされ
た4ビットの2進数値から2桁の2進数値「10」、
「01」、「00」をそれぞれ減算し、桁上げ設定回路
34に対しては桁上げされた4ビットの2進数値に2桁
の2進数値「01」を加算する。そして、比較回路35
にこれらの4つの4ビットの2進数値のうち2番目に大
きな2進数値を判定させて出力させる構成としてもよ
い。さらにこの方法を4個以外の2N 個のA/Dコンバ
ータを備えたA/Dコンバータ16に適用してもよい。
【0050】(2)上記各実施例ではA/Dコンバータ
16を構成する各A/Dコンバータを2ビットとした
が、2ビットに限定されず適宜なビット数の複数のA/
DコンバータによりA/Dコンバータ16を構成しても
よい。例えば、A/Dコンバータ数が同じならば、3ビ
ットや4ビットとすることにより2ビットのときに比較
して高分解能とすることができ、それぞれ2ビットのと
きに比較して7/3倍、5倍の高分解能を実現すること
ができる。
16を構成する各A/Dコンバータを2ビットとした
が、2ビットに限定されず適宜なビット数の複数のA/
DコンバータによりA/Dコンバータ16を構成しても
よい。例えば、A/Dコンバータ数が同じならば、3ビ
ットや4ビットとすることにより2ビットのときに比較
して高分解能とすることができ、それぞれ2ビットのと
きに比較して7/3倍、5倍の高分解能を実現すること
ができる。
【0051】(3)上記各実施例ではA/Dコンバータ
16を並列比較型A/Dコンバータにより構成したが、
並列比較型A/Dコンバータに限定されない。たとえ
ば、直並列型A/DコンバータによりA/Dコンバータ
16を構成してもよい。この場合、A/D変換速度が遅
くなるが、消費電力は低減される。
16を並列比較型A/Dコンバータにより構成したが、
並列比較型A/Dコンバータに限定されない。たとえ
ば、直並列型A/DコンバータによりA/Dコンバータ
16を構成してもよい。この場合、A/D変換速度が遅
くなるが、消費電力は低減される。
【0052】(4)アナログ入力電圧Ainの電圧範囲は
適宜に設定することができる。また、分解能は1Vに限
定されず、適宜な値に設定してもよい。 (5)A/Dコンバータ16を構成するA/Dコンバー
タの個数は2個や4個に限定されない。例えば8個、1
6個、32個等のように2個や4個以外の2N個のA/
DコンバータによりA/Dコンバータ16を構成しても
よい。例えばA/Dコンバータ16を8個のA/Dコン
バータで構成する場合には、桁上げ設定回路において下
位ビットに3ビットの2進数値が設定される。
適宜に設定することができる。また、分解能は1Vに限
定されず、適宜な値に設定してもよい。 (5)A/Dコンバータ16を構成するA/Dコンバー
タの個数は2個や4個に限定されない。例えば8個、1
6個、32個等のように2個や4個以外の2N個のA/
DコンバータによりA/Dコンバータ16を構成しても
よい。例えばA/Dコンバータ16を8個のA/Dコン
バータで構成する場合には、桁上げ設定回路において下
位ビットに3ビットの2進数値が設定される。
【0053】
【発明の効果】以上詳述したように請求項1〜請求項4
に記載の発明によれば、複数のA/Dコンバータを使用
して比較的に簡単な新しい回路方式により高ビットのA
/Dコンバータを構成することができるという優れた効
果を奏する。また、請求項5に記載の発明によれば、複
数のA/Dコンバータを並列比較型A/Dコンバータと
したので、高速変換が可能となるという優れた効果を奏
する。
に記載の発明によれば、複数のA/Dコンバータを使用
して比較的に簡単な新しい回路方式により高ビットのA
/Dコンバータを構成することができるという優れた効
果を奏する。また、請求項5に記載の発明によれば、複
数のA/Dコンバータを並列比較型A/Dコンバータと
したので、高速変換が可能となるという優れた効果を奏
する。
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明を具体化した第1実施例のA/Dコンバ
ータを示す回路図である。
ータを示す回路図である。
【図3】A/Dコンバータ及び桁上げ設定回路からの出
力を示すグラフである。
力を示すグラフである。
【図4】第2実施例のA/Dコンバータを示す回路図で
ある。
ある。
【図5】A/Dコンバータ及び桁上げ設定回路からの出
力を示すグラフである。
力を示すグラフである。
【図6】第3実施例のA/Dコンバータ及び桁上げ設定
回路からの出力を示すグラフである。
回路からの出力を示すグラフである。
【図7】A/Dコンバータを示す回路図である。
【図8】第4実施例のA/Dコンバータを示す回路図で
ある。
ある。
1,16〜18,22〜25 A/Dコンバータ 2,19,20,26〜29,31〜34,36 桁上
げ設定回路 2a 上位ビット設定部 2b 下位ビット設定部 3,21,30,35,37 比較回路 19a,20a,26a〜29a,31a〜34a 上
位ビット設定部及び下位ビット設定部としてのコード設
定部 Ain アナログ入力電圧
げ設定回路 2a 上位ビット設定部 2b 下位ビット設定部 3,21,30,35,37 比較回路 19a,20a,26a〜29a,31a〜34a 上
位ビット設定部及び下位ビット設定部としてのコード設
定部 Ain アナログ入力電圧
Claims (5)
- 【請求項1】 比較電圧間隔に相当する1LSBが互い
に等しく設定されるとともに、対応する各比較電圧が前
記1LSBをA/Dコンバータ(1)の個数で割った電
圧幅ずつ順次にずらして設定された少なくとも2個以上
の2N 個のMビットのA/Dコンバータ(1)と、 前記各A/Dコンバータ(1)の出力側とそれぞれ接続
されるとともに、前記各A/Dコンバータ(1)により
アナログ入力電圧(Ain)がA/D変換されたMビット
の2進数コードを設定する上位ビット設定部(2a)
と、Nビットの「0」が設定される下位ビット設定部
(2b)とにより新たに設定される(M+N)ビットの
2進数コードに対して、対応する各A/Dコンバータ
(1)の比較電圧値が小さく設定された側から順に、−
(2N −1)から2N −1までの値のうち予め設定した
2N 個の連続する数値を小さい値から順に2進数で加算
することにより決定されるM+Nビットの2進数コード
を出力する2N 個の桁上げ設定回路(2)と、 前記各桁上げ設定回路(2)から出力されるM+Nビッ
トの2進数コードを入力し、該各2進数コードを大小比
較判定することにより入力した2N 個の2進数コードの
うち常に予め設定された所定番目の大きさの2進数コー
ドを出力する比較回路(3)とを備えたことを特徴とす
るアナログ−デジタル変換回路。 - 【請求項2】 前記各桁上げ設定回路(2)の下位ビッ
ト設定部(2b)に、対応する各A/Dコンバータ
(1)の比較電圧が小さく設定された側から順にNビッ
トの2進数コードを「0」から「2N −1」と対応する
2進数値まで順番に設定するとともに、前記比較回路
(3)に入力した2N 個のM+Nビットの2進数コード
のうち最小値を出力させるようにした請求項1に記載の
アナログ−デジタル変換回路。 - 【請求項3】 前記各桁上げ設定回路(2)の上位ビッ
ト設定部(2a)に設定されたMビットの2進数コード
と下位ビット設定部(2b)にNビットで「0」を設定
することによりM+Nビットの2進数コードを設定し、
該各M+Nビットの2進数コードから、対応する各A/
Dコンバータ(1)の比較電圧が大きく設定された側か
ら順にN桁の2進数コードを「0」から「2N −1」と
対応する2進数値まで順番に減算した値を有するM+N
ビットの2進数値を前記各桁上げ設定回路(2)から出
力させるとともに、前記比較回路(3)に入力した2N
個のM+Nビットの2進数コードのうち最大値を出力さ
せるようにした請求項1に記載のアナログ−デジタル変
換回路。 - 【請求項4】 比較電圧間隔に相当する1LSBが互い
に等しく設定されるとともに、対応する各比較電圧が前
記1LSBをA/Dコンバータ(22〜25)の個数で
割った電圧幅ずつ順次にずらして設定された少なくとも
2個以上の2 N 個のMビットのA/Dコンバータ(22
〜25)と、 前記各A/Dコンバータ(22〜25)のうち比較電圧
が最も大きく設定されたA/Dコンバータ(25)から
出力されるMビットの2進数コードを出力コードの上位
ビットに設定する桁上げ設定回路(36)と、 前記各A/Dコンバータ(22〜25)からアナログ入
力電圧値に応じて出力される2種類の2N 個のMビット
の2進数コードを大小比較し、そのうち大きい方の2進
数コードの個数を出力コードの下位ビットに2進数で設
定する比較回路(37)とを備えたことを特徴とするア
ナログ−デジタル変換回路。 - 【請求項5】 前記各A/Dコンバータ(1,22〜2
5)を並列比較型A/Dコンバータとしたことを特徴と
する請求項1から請求項4に記載のアナログ−デジタル
変換回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33610593A JPH07202696A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | アナログ−デジタル変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33610593A JPH07202696A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | アナログ−デジタル変換回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07202696A true JPH07202696A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18295751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33610593A Withdrawn JPH07202696A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | アナログ−デジタル変換回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07202696A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7102693B2 (en) * | 2002-03-27 | 2006-09-05 | Renesas Technology Corp. | Data acquisition circuit which changes a range of a reference potential |
JP2009267808A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アナログ・ディジタル変換回路 |
JP2013251868A (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Fujitsu Ltd | Adコンバータ、及び、電子装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33610593A patent/JPH07202696A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7102693B2 (en) * | 2002-03-27 | 2006-09-05 | Renesas Technology Corp. | Data acquisition circuit which changes a range of a reference potential |
JP2009267808A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アナログ・ディジタル変換回路 |
JP2013251868A (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Fujitsu Ltd | Adコンバータ、及び、電子装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |