JPH07333260A - 電流センサのオフセット除去回路 - Google Patents
電流センサのオフセット除去回路Info
- Publication number
- JPH07333260A JPH07333260A JP6143920A JP14392094A JPH07333260A JP H07333260 A JPH07333260 A JP H07333260A JP 6143920 A JP6143920 A JP 6143920A JP 14392094 A JP14392094 A JP 14392094A JP H07333260 A JPH07333260 A JP H07333260A
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- Japan
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- digital signal
- offset
- signal
- offset value
- analog signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータ制御用ASICにおける電流センサの
出力アナログ信号からオフセット値を除去すること。 【構成】 入力されるアナログ信号をデジタル信号に変
換し、当該デジタル信号のオフセット値を一時保持す
る。その後、外部からの指示に応じて、デジタル信号か
らオフセット値を除去する。これにより、入力アナログ
信号をデジタル信号に変換する際に、オフセット値も自
動的に除去して出力する。
出力アナログ信号からオフセット値を除去すること。 【構成】 入力されるアナログ信号をデジタル信号に変
換し、当該デジタル信号のオフセット値を一時保持す
る。その後、外部からの指示に応じて、デジタル信号か
らオフセット値を除去する。これにより、入力アナログ
信号をデジタル信号に変換する際に、オフセット値も自
動的に除去して出力する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モータ制御用のICに
用いて好適な電流センサのオフセット除去回路に関す
る。
用いて好適な電流センサのオフセット除去回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば、ロボット等のサブモ
ータ制御用のIC又はLSIには電流センサが設けられ
ている。このICとしては、ユーザー側の用途に応じた
設計が可能な、いわゆるASIC(特定用途向きIC)
が用いられる。かかるASICは主としてゲートアレイ
とスタンダードセルに大別される。ゲートアレイは、論
理回路をアレイ状に配置したマスターチップにユーザー
の論理回路結線情報に応じたゲート間配線を行い、以っ
て、任意の論理LSIを実現するものである。このゲー
トアレイは開発費が安く、開発期間が短く、また回路動
作が高速であるという利点がある反面、チップ面積が大
きく、アナログ回路を構成できないという欠点がある。
ータ制御用のIC又はLSIには電流センサが設けられ
ている。このICとしては、ユーザー側の用途に応じた
設計が可能な、いわゆるASIC(特定用途向きIC)
が用いられる。かかるASICは主としてゲートアレイ
とスタンダードセルに大別される。ゲートアレイは、論
理回路をアレイ状に配置したマスターチップにユーザー
の論理回路結線情報に応じたゲート間配線を行い、以っ
て、任意の論理LSIを実現するものである。このゲー
トアレイは開発費が安く、開発期間が短く、また回路動
作が高速であるという利点がある反面、チップ面積が大
きく、アナログ回路を構成できないという欠点がある。
【0003】一方、スタンダードセルは、予めマスター
チップが用意されているゲートアレイとは異なり、ユー
ザの論理回路に応じてマスターチップの下地からユーザ
ーごとの個別設計を行うものである。このスタンダード
セルは、前記ゲートアレイと比べて、開発費が高く、開
発期間が長く、また回路動作が遅いという欠点がある反
面、チップ面積を小さくすることができ、任意に回路を
構成できるという利点がある。
チップが用意されているゲートアレイとは異なり、ユー
ザの論理回路に応じてマスターチップの下地からユーザ
ーごとの個別設計を行うものである。このスタンダード
セルは、前記ゲートアレイと比べて、開発費が高く、開
発期間が長く、また回路動作が遅いという欠点がある反
面、チップ面積を小さくすることができ、任意に回路を
構成できるという利点がある。
【0004】ところで、前記電流センサではオフセット
電圧をキャンセルする必要があり、それには、一般に、
以下の3通りの方法がある。 アナログ回路で加算回路を構成し、半固定抵抗でオフ
セット電圧が無くなるように調整する。 D/A変換器とアナログ加算回路を用い、オフセット
電圧が無くなるようにソフトウェアで調整する。 ソフトウェアで、一旦記憶したオフセット電圧を検出
値から減算する。
電圧をキャンセルする必要があり、それには、一般に、
以下の3通りの方法がある。 アナログ回路で加算回路を構成し、半固定抵抗でオフ
セット電圧が無くなるように調整する。 D/A変換器とアナログ加算回路を用い、オフセット
電圧が無くなるようにソフトウェアで調整する。 ソフトウェアで、一旦記憶したオフセット電圧を検出
値から減算する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法に
は以下の問題点があった。即ち、の方法の場合、人間
がオフセット調整する必要があり不便であり、の方法
の場合、回路構成が複雑化してしまい、また、の方法
の場合、ハードウェアのみで構成できず、ソフトウェア
の構築作業が必要となってしまう。
は以下の問題点があった。即ち、の方法の場合、人間
がオフセット調整する必要があり不便であり、の方法
の場合、回路構成が複雑化してしまい、また、の方法
の場合、ハードウェアのみで構成できず、ソフトウェア
の構築作業が必要となってしまう。
【0006】本発明は、上記の背景に鑑みなされたもの
で、比較的簡単な回路構成でオフセット電圧を効果的に
除去できる電流センサのオフセット除去回路を提供する
ことを目的とする。
で、比較的簡単な回路構成でオフセット電圧を効果的に
除去できる電流センサのオフセット除去回路を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の電流セン
サのオフセット除去回路は、入力されるアナログ信号を
デジタル信号に変換して出力するA/D変換手段と、そ
のデジタル信号のオフセット値を一時保持する保持手段
と、外部からの指示に応じて、当該オフセット値を前記
デジタル信号から除去する除去手段とより構成されるこ
とを特徴とする。
サのオフセット除去回路は、入力されるアナログ信号を
デジタル信号に変換して出力するA/D変換手段と、そ
のデジタル信号のオフセット値を一時保持する保持手段
と、外部からの指示に応じて、当該オフセット値を前記
デジタル信号から除去する除去手段とより構成されるこ
とを特徴とする。
【0008】請求項2記載の電流センサのオフセット除
去回路は、前記請求項1記載のオフセット除去回路にお
いて、前記除去手段は減算器であることを特徴とする。
去回路は、前記請求項1記載のオフセット除去回路にお
いて、前記除去手段は減算器であることを特徴とする。
【0009】請求項3記載の電流センサのオフセット除
去回路は、前記請求項1記載のオフセット除去回路にお
いて、前記A/D変換手段は更に、前記デジタル信号を
アナログ信号に変換して出力するD/A変換手段と、前
記入力アナログ信号と前記D/A変換手段より出力され
る前記アナログ信号との電圧を各々比較する電圧比較手
段と、前記電圧比較手段による比較結果に応じて計数処
理を行い、以って、前記デジタル信号を生成・出力する
計数手段とより構成することを特徴とする。
去回路は、前記請求項1記載のオフセット除去回路にお
いて、前記A/D変換手段は更に、前記デジタル信号を
アナログ信号に変換して出力するD/A変換手段と、前
記入力アナログ信号と前記D/A変換手段より出力され
る前記アナログ信号との電圧を各々比較する電圧比較手
段と、前記電圧比較手段による比較結果に応じて計数処
理を行い、以って、前記デジタル信号を生成・出力する
計数手段とより構成することを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1〜2記載のオフセット除去回路は、入
力アナログ信号をデジタル信号に変換し、そのオフセッ
ト値を一時記憶する。その後、外部からの指示に応じて
当該オフセット値をデジタル信号から除去して出力す
る。これにより、オフセット値の無いデジタル信号が得
られる。
力アナログ信号をデジタル信号に変換し、そのオフセッ
ト値を一時記憶する。その後、外部からの指示に応じて
当該オフセット値をデジタル信号から除去して出力す
る。これにより、オフセット値の無いデジタル信号が得
られる。
【0011】また、請求項3は、請求項1におけるA/
D変換手段の詳細構成について記載している。ここで、
出力されるデジタル信号を一旦アナログ信号に変換し、
当該アナログ信号と入力アナログ信号との電圧を各々比
較する。その比較結果に応じて、所定の計数処理を行
い、以って、前記デジタル信号を生成・出力する。
D変換手段の詳細構成について記載している。ここで、
出力されるデジタル信号を一旦アナログ信号に変換し、
当該アナログ信号と入力アナログ信号との電圧を各々比
較する。その比較結果に応じて、所定の計数処理を行
い、以って、前記デジタル信号を生成・出力する。
【0012】
【実施例】本発明においては、後述する如く、アナログ
/デジタル変換器(以下、「A/D変換器」と称す
る。)を内蔵するために、前記ASICとしてスタンダ
ードセル方式を用いている。以下、本発明の実施例につ
いて説明する。
/デジタル変換器(以下、「A/D変換器」と称す
る。)を内蔵するために、前記ASICとしてスタンダ
ードセル方式を用いている。以下、本発明の実施例につ
いて説明する。
【0013】図1は、本発明に係るオフセット除去回路
の第1実施例を示すブロック図である。この図におい
て、1はA/D変換器を示し、入力されるアナログ信号
をデジタル信号に変換して出力する。このデジタル信号
は、記憶部2及び演算部3に各々供給される。記憶部2
は、オフセット値を一時ラッチするために設けられるも
ので、前記サブモータなどの電流制御の際には、外部か
ら供給される調整信号に応じて、そのラッチデータを演
算部3に出力する。これにより、演算部3は、デジタル
信号からラッチデータ(即ち、オフセット値)を減算す
る。これにより、演算部3からオフセット値の除去され
たデジタル信号が出力される。
の第1実施例を示すブロック図である。この図におい
て、1はA/D変換器を示し、入力されるアナログ信号
をデジタル信号に変換して出力する。このデジタル信号
は、記憶部2及び演算部3に各々供給される。記憶部2
は、オフセット値を一時ラッチするために設けられるも
ので、前記サブモータなどの電流制御の際には、外部か
ら供給される調整信号に応じて、そのラッチデータを演
算部3に出力する。これにより、演算部3は、デジタル
信号からラッチデータ(即ち、オフセット値)を減算す
る。これにより、演算部3からオフセット値の除去され
たデジタル信号が出力される。
【0014】図2は、本発明の第2実施例に係るオフセ
ット除去回路を示すブロック図である。ここで、A/D
変換器11は、入力アナログ信号をnビット(nは任意
の整数を示す。)のデジタル信号に変換する。このnビ
ットのデジタル信号は、ラッチ回路12及び減算器13
に各々供給される。ラッチ回路12は、供給されるデジ
タル信号のオフセット値を一時ラッチするもので、調整
信号が供給された際に、そのオフセット値を減算器13
へ出力する。従って、減算器13は、デジタル信号から
そのオフセット値を減算し、以って、オフセット値の除
去されたデジタル信号を出力する。
ット除去回路を示すブロック図である。ここで、A/D
変換器11は、入力アナログ信号をnビット(nは任意
の整数を示す。)のデジタル信号に変換する。このnビ
ットのデジタル信号は、ラッチ回路12及び減算器13
に各々供給される。ラッチ回路12は、供給されるデジ
タル信号のオフセット値を一時ラッチするもので、調整
信号が供給された際に、そのオフセット値を減算器13
へ出力する。従って、減算器13は、デジタル信号から
そのオフセット値を減算し、以って、オフセット値の除
去されたデジタル信号を出力する。
【0015】次に、上記のオフセット除去回路に用いら
れるA/D変換器について説明する。一般には、A/D
変換器として逐次比較型やフラッシュ型が多く用いられ
ている。何故なら、これらのものは入力アナログ信号の
瞬時値を検出するのに向いているからである。しかし、
本発明の如きモータの電流制御において、モータ電流は
一次遅れであり、しかも、連続的にしか変化しないとい
う特性を有している。また、その瞬時値を検出する場
合、上記のA/D変換器を用いると、フィルタを挿入す
る必要が生じてしまう。そこで、本発明では、追従比較
型A/D変換器を採用することとした。このA/D変換
器には、フィルタが不要であり、なおかつ、チップ面積
を小さくでき、更に、消費電力が小さいという利点があ
るからである。
れるA/D変換器について説明する。一般には、A/D
変換器として逐次比較型やフラッシュ型が多く用いられ
ている。何故なら、これらのものは入力アナログ信号の
瞬時値を検出するのに向いているからである。しかし、
本発明の如きモータの電流制御において、モータ電流は
一次遅れであり、しかも、連続的にしか変化しないとい
う特性を有している。また、その瞬時値を検出する場
合、上記のA/D変換器を用いると、フィルタを挿入す
る必要が生じてしまう。そこで、本発明では、追従比較
型A/D変換器を採用することとした。このA/D変換
器には、フィルタが不要であり、なおかつ、チップ面積
を小さくでき、更に、消費電力が小さいという利点があ
るからである。
【0016】図3は、A/D変換器の概略構成を示すブ
ロック図である。このA/D変換器は、電圧比較部2
1、可逆計数部22及びD/A変換部23より構成され
る。ここで、入力アナログ信号は電圧比較部21に供給
され、一方、出力デジタル信号が可逆計数部22より得
られる。D/A変換部23は、出力デジタル信号をアナ
ログ信号に変換して、電圧比較部21に供給する。電圧
比較部21は、入力アナログ信号と、D/A変換部23
からのアナログ信号との電圧を各々比較し、その比較結
果を可逆計数部22に出力する。可逆計数部22は、例
えば、アップ/ダウン・カウンタより構成され、クロッ
ク信号に応じて、そのカウント値をインクリメント或い
は、デクリメントする。ここで、入力アナログ信号の方
が大きい場合には、インクリメントされ、その逆の場合
には、デクリメントされる。
ロック図である。このA/D変換器は、電圧比較部2
1、可逆計数部22及びD/A変換部23より構成され
る。ここで、入力アナログ信号は電圧比較部21に供給
され、一方、出力デジタル信号が可逆計数部22より得
られる。D/A変換部23は、出力デジタル信号をアナ
ログ信号に変換して、電圧比較部21に供給する。電圧
比較部21は、入力アナログ信号と、D/A変換部23
からのアナログ信号との電圧を各々比較し、その比較結
果を可逆計数部22に出力する。可逆計数部22は、例
えば、アップ/ダウン・カウンタより構成され、クロッ
ク信号に応じて、そのカウント値をインクリメント或い
は、デクリメントする。ここで、入力アナログ信号の方
が大きい場合には、インクリメントされ、その逆の場合
には、デクリメントされる。
【0017】上記の電圧比較部21(或いは、アナログ
比較器)をアナログの回路要素で構成すると、部品点数
が多くなってしまい、また、アナログ回路には温度ドリ
フトがあり、そのための微調整が必要となってしまい、
好ましくない。このため、本発明では、通常のデジタル
CMOSプロセスで構成可能なアナログ比較器を用いる
こととした。
比較器)をアナログの回路要素で構成すると、部品点数
が多くなってしまい、また、アナログ回路には温度ドリ
フトがあり、そのための微調整が必要となってしまい、
好ましくない。このため、本発明では、通常のデジタル
CMOSプロセスで構成可能なアナログ比較器を用いる
こととした。
【0018】図4は、電圧比較部21の詳細構成を示す
ブロック図である。この図に示す電圧比較部21は、入
力切換部31、電位差検出部32、二値化変換部33、
状態保持部34、周波数変換部35及び基準電圧発生部
36より構成される。周波数変換部35は、図示しない
発振器等から供給されるクロック信号の周波数をこの回
路構成に適した周波数に変換して、入力切換部31、電
位差検出部32及び状態保持部34に各々供給する。入
力切換部31は、供給されるクロック信号に応じて、前
記入力アナログ信号と前記D/A変換器23からのアナ
ログ信号とを切り換えて出力する。この入力切換部31
は、例えば、CMOSスイッチ回路から構成され、検出
されるモータ電流に対応した入力アナログ信号はその反
転入力端に供給され、一方、前記D/A変換器23から
のアナログ信号は非反転入力端に供給される。
ブロック図である。この図に示す電圧比較部21は、入
力切換部31、電位差検出部32、二値化変換部33、
状態保持部34、周波数変換部35及び基準電圧発生部
36より構成される。周波数変換部35は、図示しない
発振器等から供給されるクロック信号の周波数をこの回
路構成に適した周波数に変換して、入力切換部31、電
位差検出部32及び状態保持部34に各々供給する。入
力切換部31は、供給されるクロック信号に応じて、前
記入力アナログ信号と前記D/A変換器23からのアナ
ログ信号とを切り換えて出力する。この入力切換部31
は、例えば、CMOSスイッチ回路から構成され、検出
されるモータ電流に対応した入力アナログ信号はその反
転入力端に供給され、一方、前記D/A変換器23から
のアナログ信号は非反転入力端に供給される。
【0019】電位差検出部32は、上記の反転入力と基
準電圧発生部36より発生される基準電圧との電位差を
検出・保持する(例えば、コンデンサに充電する。)。
一方、非反転入力時には、保持した電位差をバイアスし
て二値化変換部33へ出力する。二値化変換部33は、
NOT回路等を用いてその入力信号を「0」、「1」の
二値信号に変換する。状態保持部34は、この二値信号
が安定するまで保持する。従って、二値信号が安定した
後、それを前記比較結果として出力する。
準電圧発生部36より発生される基準電圧との電位差を
検出・保持する(例えば、コンデンサに充電する。)。
一方、非反転入力時には、保持した電位差をバイアスし
て二値化変換部33へ出力する。二値化変換部33は、
NOT回路等を用いてその入力信号を「0」、「1」の
二値信号に変換する。状態保持部34は、この二値信号
が安定するまで保持する。従って、二値信号が安定した
後、それを前記比較結果として出力する。
【0020】尚、本発明は、上記の如く、スタンダード
セル方式のASICに適用して好適なオフセット除去回
路を提供しているが、その適用分野は前記のモータ制御
用の電流センサのみならず他のデジタル回路等にも適用
することができる。
セル方式のASICに適用して好適なオフセット除去回
路を提供しているが、その適用分野は前記のモータ制御
用の電流センサのみならず他のデジタル回路等にも適用
することができる。
【0021】
【発明の効果】上述の如く、本発明は、入力されるアナ
ログ信号をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号の
オフセット値を一時保持した上で、外部からの指示に応
じて、当該オフセット値を前記デジタル信号から除去す
るようにしたので、比較的簡単な構成でオフセット値を
自動的に、かつ、効果的に除去することができるという
効果を奏する。
ログ信号をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号の
オフセット値を一時保持した上で、外部からの指示に応
じて、当該オフセット値を前記デジタル信号から除去す
るようにしたので、比較的簡単な構成でオフセット値を
自動的に、かつ、効果的に除去することができるという
効果を奏する。
【図1】 本発明の第1実施例に係る電流センサのオフ
セット除去回路の構成を示すブロック図である。
セット除去回路の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第2実施例に係る電流センサのオフ
セット除去回路の構成を示すブロック図である。
セット除去回路の構成を示すブロック図である。
【図3】 本実施例に適用されるA/D変換器の概略構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図4】 A/D変換器に用いられる電圧比較部の詳細
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
1 A/D変換部 2 記憶部 3 演算部 11 A/D変換器 12 ラッチ回路 13 減算器 21 電圧比較部 22 可逆計数部 23 D/A変換部 31 入力切換部 32 電位差検出部 33 二値化変換部 34 状態保持部 35 周波数変換部 36 基準電圧発生部
Claims (3)
- 【請求項1】 入力されるアナログ信号をデジタル信号
に変換して出力するA/D変換手段と、 そのデジタル信号のオフセット値を一時保持する保持手
段と、 外部からの指示に応じて、当該オフセット値を前記デジ
タル信号から除去する除去手段とより構成されることを
特徴とする電流センサのオフセット除去回路。 - 【請求項2】 前記除去手段は減算器であることを特徴
とする請求項1記載の電流センサのオフセット除去回
路。 - 【請求項3】 前記A/D変換手段は更に、前記デジタ
ル信号をアナログ信号に変換して出力するD/A変換手
段と、 前記入力アナログ信号と前記D/A変換手段より出力さ
れる前記アナログ信号との電圧を各々比較する電圧比較
手段と、 前記電圧比較手段による比較結果に応じて計数処理を行
い、以って、前記デジタル信号を生成・出力する計数手
段とより構成することを特徴とする請求項1記載の電流
センサのオフセット除去回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6143920A JPH07333260A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 電流センサのオフセット除去回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6143920A JPH07333260A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 電流センサのオフセット除去回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07333260A true JPH07333260A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15350181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6143920A Pending JPH07333260A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 電流センサのオフセット除去回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07333260A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6278255B1 (en) | 1999-02-02 | 2001-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for eliminating variable offset values of current detecting signals |
EP1858154A3 (en) * | 2005-10-12 | 2008-03-12 | Black & Decker, Inc. | Motor control circuit for a power tool |
KR101252555B1 (ko) * | 2011-08-09 | 2013-04-08 | 캄텍주식회사 | 모터 제어용 주문형 반도체 및 이를 포함하는 차량용 모터 제어시스템 및 그 제어방법 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP6143920A patent/JPH07333260A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6278255B1 (en) | 1999-02-02 | 2001-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for eliminating variable offset values of current detecting signals |
EP1858154A3 (en) * | 2005-10-12 | 2008-03-12 | Black & Decker, Inc. | Motor control circuit for a power tool |
US7446493B2 (en) | 2005-10-12 | 2008-11-04 | Black & Decker Inc. | Control methodologies for a motor control module |
EP1990909A2 (en) * | 2005-10-12 | 2008-11-12 | Black & Decker, Inc. | Control methodologies for a motor control module |
EP1990909A3 (en) * | 2005-10-12 | 2009-02-18 | Black & Decker, Inc. | Control methodologies for a motor control module |
KR101252555B1 (ko) * | 2011-08-09 | 2013-04-08 | 캄텍주식회사 | 모터 제어용 주문형 반도체 및 이를 포함하는 차량용 모터 제어시스템 및 그 제어방법 |
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