JPH07307669A - A/d変換装置 - Google Patents

A/d変換装置

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JPH07307669A
JPH07307669A JP9893594A JP9893594A JPH07307669A JP H07307669 A JPH07307669 A JP H07307669A JP 9893594 A JP9893594 A JP 9893594A JP 9893594 A JP9893594 A JP 9893594A JP H07307669 A JPH07307669 A JP H07307669A
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JP
Japan
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signal
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JP9893594A
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English (en)
Inventor
Chuichi Watanabe
忠一 渡邊
Takahiro Matsumoto
孝弘 松本
Masashi Tomijima
昌史 冨島
Yukinori Shiozaki
行則 塩崎
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロック信号発生手段を有するA/D変換装
置において常に一定の変換精度を維持するA/D変換装
置を得る。 【構成】 クロック信号発生部と、立ち上がり時間と立
ち下がり時間が異なる複数の遅延素子及び上記遅延素子
の選択回路からなるデューティ比変更回路と、S/N測
定用信号を発生させる信号発生部と、入力信号と上記S
/N測定用信号とを切換える切換え部と、上記切換え部
の出力をA/D変換するA/D変換部と、上記A/D変
換部の出力からS/Nを計算しS/Nをある一定値まで
上げるように上記デューティ比変更回路に指令する計算
機とを備えたことを特徴とするA/D変換装置。 【効果】 温度変動等によりA/D変換を制御するクロ
ック信号のデューティ比が変動しても、A/D変換の精
度を一定値以上に保つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は常に一定レベルの変換
精度を維持することを必要とするようなA/D変換装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は従来の一般的なA/D変換装置の
構成図である。図において、1はA/D変換部、2はク
ロック発生部、3は計算機、4は入力バッファ、5は出
力バッファである。
【0003】従来のA/D変換装置は上記のように構成
され、図8のA/D変換部1は入力バッファ4からのア
ナログ信号をクロック発生部2と、計算機3からの制御
信号によりA/D変換を行う。出力信号は出力バッファ
5を通って出力される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のA
/D変換装置では、クロック発生部2から入力されるク
ロックのデューティ比によりA/D変換部1の変換精度
が変化する。またクロック発生部2から出力されるクロ
ック信号のデューティ比は温度変動等により変化するた
め、変換精度に影響を与えるという課題があった。
【0005】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたものであり、クロック信号のデューティ比の変動
にかかわらず、A/D変換精度を一定に保つことを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の実施例1に示
すA/D変換装置は、クロック発生部の出力に複数の遅
延素子を設けることで、A/D変換の性能を決定するク
ロック信号のデューティ比を変える手段と、出力信号の
S/Nを計算し、自動的にS/Nが一定になるようにデ
ューティ比を変える手段とを設けたものである。
【0007】また、実施例2に示すA/D変換装置は、
クロック発生部の出力に複数の抵抗と複数のコンデンサ
を設けることで、A/D変換の性能を決定するクロック
信号のデューティ比を変える手段と、出力信号のS/N
を計算し、自動的にS/Nが一定になるようにデューテ
ィ比を変える手段とを設けたものである。
【0008】また、実施例3に示すA/D変換装置は、
クロック発生部の出力にカウンタと波形生成回路を設け
ることで、A/D変換の性能を決定するクロック信号の
デューティ比を変える手段と、出力信号のS/Nを計算
し、自動的にS/Nが一定になるようにデューティ比を
変える手段とを設けたものである。
【0009】また、実施例4に示すA/D変換装置は、
クロック発生部の出力に抵抗とコンデンサからなる遅延
素子と複数のOR回路及び複数のAND回路を設けるこ
とで、A/D変換の性能を決定するクロック信号のデュ
ーティを変える手段と、出力信号のS/Nを計算し、自
動的にS/Nが一定になるようにデューティ比を変える
手段とを設けたものである。
【0010】また、実施例5に示すA/D変換装置は、
オフセット電圧を変えられる正弦波発生器とコンパレー
タを用いることで、A/D変換の性能を決定するクロッ
ク信号のデューティ比を変える手段と、出力信号のS/
Nを計算し、自動的にS/Nが一定になるようにデュー
ティ比を変える手段とを設けたものである。
【0011】また、実施例6に示すA/D変換装置は、
正弦波発生器とコンパレータのしきい値を変える電圧発
生器を用いることで、A/D変換の性能を決定するクロ
ック信号のデューティ比を変える手段と、出力信号のS
/Nを計算し、自動的にS/Nが一定になるようにデュ
ーティ比を変える手段とを設けたものである。
【0012】
【作用】上記のように構成されたA/D変換装置はクロ
ックのデューティ比を自動的に最適化し、A/D変換精
度を一定に保つように作用する。
【0013】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明の実施例1を示すもので、
1,2,4,5は従来の装置と同一のものである。6は
A/D変換部1からの信号のS/Nを計算する計算機、
9〜15は遅延時間の異なる遅延素子、16は遅延素子
9〜15の出力の選択回路、7は内部でアナログ信号を
発生する信号発生部、8は内部信号と外部からの入力信
号を切換える選択部である。また遅延素子9〜15は必
ずしもこの数でなく、必要数持たせればよい。
【0014】上記のように構成されたA/D変換装置
は、通常、外部から入力アナログ信号を選択回路で選択
しA/D変換を行っているが、計算機6はこのA/D変
換装置がA/D変換を行わない予めプログラムされた時
間がくると、出力ディジタル信号のS/Nが一定レベル
になるように動作する。この動作を次に示す。
【0015】まず、選択部8の入力信号を内部信号にし
A/D変換部1に入力する。計算機6はA/D変換後の
S/Nを計算しS/Nが予めプログラムされている値よ
り下がった場合、デューティ比を変えるように選択回路
16に信号を送る。
【0016】遅延素子に入力されるクロック信号17と
遅延素子9〜15の出力信号18〜24を図3に示す。
25は入力信号17の電圧波形で26〜32が遅延素子
出力9〜15の電圧波形である。選択回路16は計算機
6からの指令により出力信号のデューティ比を図3の2
6〜32の何れかに変える。計算機は再度S/Nを計算
し設定値以上になるまでこの動作を繰り返す。以上の動
作によりこのA/D変換装置はA/D変換精度を一定に
保つことができる。
【0017】実施例2.図3はこの発明の実施例2を示
すものである。1,2,4,5は従来の装置と同一のも
のである。34はアナログ信号を発生させる信号発生
部、35は入力を切換える選択部、33はA/D変換部
の出力信号のS/Nを計算する計算機、36〜42は定
数の異なる抵抗器とコンデンサからなる回路、44はそ
の出力の選択回路である。
【0018】上記のように構成されたA/D変換装置に
おいては、計算機33がA/D変換部1の出力信号のS
/Nを計算し予め設定されているS/Nと比較して下が
った場合デューティ比を変更するように上記選択回路4
4に指令する。
【0019】クロック発生部2からのクロックは回路3
6により微分され、回路37〜43を通り、クロックの
立ち上がり時間または立ち下がり時間を変更されぞれぞ
れ異なるデューティ比で選択回路44に入力される。計
算機33は出力信号のS/Nが設定値以上になるまで選
択回路44での選択を変更する。以上の動作を一定時間
おきに自動的に行うことでA/D変換の精度を一定に保
つことができる。
【0020】実施例3.図4はこの発明の実施例3を示
すものである。1,4,5は従来の装置と同一のもので
ある。48は必要な周波数より高い周波数のクロック発
生部、46はアナログ信号を発生させる信号発生部、4
7は入力を切換える選択部、45はA/D変換部の出力
信号のS/Nを計算する計算機、49と50はクロック
を数えるカウンタ回路、51はカウンタ回路の出力より
クロックを作る波形生成回路である。
【0021】上記のように構成されたA/D変換装置に
おいては、計算機45がA/D変換部1の出力信号のS
/Nを計算し予め設定されているS/Nと比較して下が
った場合デューティ比を変更するようにカウンタ回路4
9,50に指令する。
【0022】カウンタ回路49,50はクロック発生部
48からのクロックをカウントし、そのカウント数を波
形生成回路51は出力するクロックの周波数とデューテ
ィ比として使用し新たにクロックを生成する。計算機4
5は波形生成回路51で生成されたクロックのデューテ
ィ比をS/Nが設定値以上になるまで変更する。以上の
動作を一定時間おきに自動的に行うことでA/D変換の
精度を一定に保つことができる。
【0023】実施例4.図5はこの発明の実施例4を示
すものである。1,2,4,5は従来の装置と同一のも
のである。53はアナログ信号を発生させる信号発生
部、54は入力を切換える選択部、52はA/D変換部
のS/Nを計算する計算機、55は抵抗とコンデンサか
らなる回路、56〜63はAND回路、64〜71はO
R回路、72はその出力を選択する選択回路である。
【0024】上記のように構成されたA/D変換装置に
おいては、計算機52がA/D変換部1の出力信号のS
/Nを計算し予め設定されているS/Nと比較して下が
った場合デューティ比を変更するように選択回路72に
指令する。
【0025】クロック発生部からの信号は回路55で微
分されてからOR回路64及びAND回路56に入力さ
れる。入力された信号はAND回路56の素子遅延分だ
け遅延し、OR回路64により遅延分だけ入力信号に足
されて出力される。同様にしてOR回路65〜71の出
力は入力信号にAND回路57〜63の素子遅延分だけ
足されて出力され、それぞれ異なるデューティ比で選択
回路72に入力される。計算機52は選択回路72で選
択されたクロックのデューティ比をS/Nが設定値以上
になるまで変更する。以上の動作を一定時間おきに自動
的に行うことでA/D変換の精度を一定に保つことがで
きる。
【0026】実施例5.図6はこの発明の実施例5を示
すものである。1,4,5は従来の装置と同一のもので
ある。74はアナログ信号を発生させる信号発生部、7
5は入力を切換える選択部、73はA/D変換部の出力
信号のS/Nを計算する計算機、76は計算機73の命
令でオフセット電圧が変更できる正弦波発生部、77は
コンパレータである。
【0027】上記のように構成されたA/D変換装置に
おいては、計算機73がA/D変換部1の出力信号のS
/Nを計算し予め設定されているS/Nと比較して下が
った場合デューティ比を変更するように正弦波発生部7
6に指令する。
【0028】コンパレータ77は、オフセット電圧のか
かった正弦波が入力され、オフセット量に対応してデュ
ーティ比を変更する。計算機73は、コンパレータ77
から出力されたクロックのデューティ比を、正弦波発生
部76のオフセット電圧を変えることでS/Nが設定値
以上になるまで変更する。以上の動作を一定時間おきに
自動的に行うことでA/D変換の精度を一定に保つこと
ができる。
【0029】実施例6.図7はこの発明の実施例6を示
すものである。1,4,5は従来の装置と同一のもので
ある。79はアナログ信号を発生させる信号発生部、8
0は入力を切換える選択部、78はA/D変換変換部の
出力信号のS/Nを計算する計算機、81は正弦波発生
部、82は計算機78の命令で電圧を変更できる電圧発
生部、83はコンパレータである。
【0030】前記のように構成されたA/D変換装置に
おいては、計算機78がA/D変換部1の出力信号のS
/Nを計算し予め設定されているS/Nと比較して下が
った場合デューティ比を変更するように電圧発生部82
に指令する。
【0031】コンパレータ83には正弦波発生部81か
らの正弦波と電圧発生部82からの基準電圧が入力さ
れ、その出力のデューティ比は基準電圧によって変更さ
れる。計算機78はコンパレータ83から出力されたク
ロックのデューティ比を電圧発生部83からの基準電圧
を変えることで、S/Nが設定値以上になるまで変更す
る。以上の動作を一定時間おきに自動的に行うことでA
/D変換の精度を一定に保つことができる。
【0032】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0033】すなわち実施例1によれば、遅延素子でク
ロックのデューティ比を変更することにより、A/D変
換の精度を一定値以上に保つことができる。
【0034】すなわち実施例2によれば、クロックのデ
ューティ比を変更するためにコンデンサと抵抗を用いる
ことで、安価に構成できる。
【0035】すなわち実施例3によれば、クロックのデ
ューティ比を変更するために速い周期のクロック発生器
とカウンタを用いることにより計算機で制御を行いやす
い。
【0036】すなわち実施例1によれば、クロックのデ
ューティ比を変更するためにAND回路、OR回路を用
いることで、安価に構成できる。
【0037】すなわち実施例1によれば、クロックのデ
ューティ比を変更するために正弦波発生器とコンパレー
タを用いることは、低い周波数のクロックにおいて有効
な方法である。
【0038】すなわち実施例1によれば、クロックのデ
ューティ比を変更するために正弦波発生器、コンパレー
タと電圧発生を用いることは、低い周波数のクロックに
おいて有効な方法であり、計算機で制御を行いやすい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1のA/D変換装置の構成図
である。
【図2】異なるデューティ比の説明図である。
【図3】この発明の実施例2のA/D変換装置の構成図
である。
【図4】この発明の実施例3のA/D変換装置の構成図
である。
【図5】この発明の実施例4のA/D変換装置の構成図
である。
【図6】この発明の実施例5のA/D変換装置の構成図
である。
【図7】この発明の実施例6のA/D変換装置の構成図
である。
【図8】従来のA/D変換装置の構成図である。
【符号の説明】
1 A/D変換部 2 クロック発生部 3 計算機 4 入力バッファ 5 出力バッファ 6 計算機 7 信号発生部 8 選択部 9 遅延素子 10 遅延素子 11 遅延素子 12 遅延素子 13 遅延素子 14 遅延素子 15 遅延素子 16 選択回路 17 クロック発生部の出力信号 18 遅延素子9の出力信号 19 遅延素子10の出力信号 20 遅延素子11の出力信号 21 遅延素子12の出力信号 22 遅延素子13の出力信号 23 遅延素子14の出力信号 24 遅延素子15の出力信号 25 クロック発生部2の出力信号の電圧波形 26 遅延素子9の出力信号の電圧波形 27 遅延素子10の出力信号の電圧波形 28 遅延素子11の出力信号の電圧波形 29 遅延素子12の出力信号の電圧波形 30 遅延素子13の出力信号の電圧波形 31 遅延素子14の出力信号の電圧波形 32 遅延素子15の出力信号の電圧波形 33 計算機 34 信号発生部 35 選択部 36 抵抗とコンデンサからなる回路 37 抵抗とコンデンサからなる回路 38 抵抗とコンデンサからなる回路 39 抵抗とコンデンサからなる回路 40 抵抗とコンデンサからなる回路 41 抵抗とコンデンサからなる回路 42 抵抗とコンデンサからなる回路 43 抵抗とコンデンサからなる回路 44 選択回路 45 計算機 46 信号発生部 47 選択部 48 クロック発生部 49 カウンタ回路 50 カウンタ回路 51 波形生成回路 52 計算機 53 信号発生部 54 選択部 55 抵抗とコンデンサからなる回路 56 AND回路 57 AND回路 58 AND回路 59 AND回路 60 AND回路 61 AND回路 62 AND回路 63 AND回路 64 OR回路 65 OR回路 66 OR回路 67 OR回路 68 OR回路 69 OR回路 70 OR回路 71 OR回路 72 選択回路 73 計算機 74 信号発生部 75 選択部 76 正弦波発生部 77 コンパレータ 78 計算機 79 信号発生部 80 選択部 81 正弦波発生部 82 電圧発生部 83 コンパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩崎 行則 鎌倉市上町屋325番地 三菱電機株式会社 鎌倉製作所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック信号発生部と、入力に対して出
    力の立ち上がり時間と立ち下がり時間が異なる複数の遅
    延素子と、上記遅延素子の選択を行い、かつ上記クロッ
    ク信号のデューティ比を変更する機能を有する選択回路
    と、S/N測定用信号を発生する信号発生部と、入力信
    号と上記S/N測定用信号とを切換える切換部と、上記
    切換部の出力をA/D変換するA/D変換部と、上記A
    /D変換部の出力からS/Nを計算し、S/Nを所定の
    値まで上げるように上記選択回路に指令する計算機とを
    備えたことを特徴とするA/D変換装置。
  2. 【請求項2】 クロック信号発生部と、抵抗及びコンデ
    ンサからなる遅延回路と、上記遅延回路の選択を行い、
    かつ上記クロック信号のデューティ比を変更する機能を
    有する選択回路と、S/N測定用信号を発生する信号発
    生部と、入力信号と上記S/N測定用信号とを切換える
    切換部と、上記切換部の出力をA/D変換するA/D変
    換部と、上記A/D変換部の出力からS/Nを計算し、
    S/Nを所定の値まで上げるように上記選択回路に指令
    する計算機とを備えたことを特徴とするA/D変換装
    置。
  3. 【請求項3】 クロック信号発生部と、上記クロック信
    号を数える2個のカウンタと、上記カウンタの出力値か
    ら上記クロック信号とデューティ比の異なるクロック信
    号を生成する生成回路と、S/N測定用信号を発生する
    信号発生部と、入力信号と上記S/N測定用信号とを切
    換える切換部と、上記切換部の出力をA/D変換するA
    /D変換部と、上記A/D変換部の出力からS/Nを計
    算し、S/Nを所定の値まで上げるように上記生成回路
    に指令する計算機とを備えたことを特徴とするA/D変
    換装置。
  4. 【請求項4】 クロック信号発生部と、抵抗及びコンデ
    ンサからなる遅延回路と、上記遅延回路の出力の立ち下
    がり時間を変えるための複数のAND回路及びOR回路
    と、上記OR回路の出力を選択し、かつ上記クロック信
    号のデューティ比を変更する機能を有する選択回路と、
    S/N測定用信号を発生する信号発生部と、入力信号と
    上記S/N測定用信号とを切換える切換部と、上記切換
    部の出力をA/D変換するA/D変換部と、上記A/D
    変換部の出力からS/Nを計算し、S/Nを所定の値ま
    で上げるように上記選択回路に指令する計算機とを備え
    たことを特徴とするA/D変換装置。
  5. 【請求項5】 オフセット電圧を設定できる正弦波発生
    部と、上記正弦波発生部の出力とグランドレベルとの差
    を出力するコンパレータと、S/N測定用信号を発生す
    る信号発生部と、入力信号と上記S/N測定用信号とを
    切換える切換部と、上記切換部の出力をA/D変換する
    A/D変換部と、上記A/D変換部の出力からS/Nを
    計算し、S/Nを所定の値まで上げるように上記正弦波
    発生部に指令する計算機とを備えたことを特徴とするA
    /D変換装置。
  6. 【請求項6】 正弦波発生部と、電圧発生部と、上記正
    弦波発生部の出力と上記電圧発生部の出力との差を出力
    するコンパレータと、S/N測定用信号を発生する信号
    発生部と、入力信号と上記S/N測定用信号とを切換え
    る切換部と、上記切換部の出力をA/D変換するA/D
    変換部と、上記A/D変換部の出力からS/Nを計算
    し、S/Nを所定の値まで上げるように上記電圧発生部
    に指令する計算機とを備えたことを特徴とするA/D変
    換装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006074415A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Nec Electronics Corp A/d変換器およびサンプリングクロックのデューティ制御方法
JP2010178204A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Fujitsu Semiconductor Ltd A/d変換器

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