JPH0744105Y2 - AD conversion circuit - Google Patents

AD conversion circuit

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JPH0744105Y2
JPH0744105Y2 JP1988152448U JP15244888U JPH0744105Y2 JP H0744105 Y2 JPH0744105 Y2 JP H0744105Y2 JP 1988152448 U JP1988152448 U JP 1988152448U JP 15244888 U JP15244888 U JP 15244888U JP H0744105 Y2 JPH0744105 Y2 JP H0744105Y2
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JP
Japan
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output
signal
comparator
conversion
code
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JP1988152448U
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Japanese (ja)
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禎浩 小松
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Original Assignee
Sony Corp
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

〔産業上の利用分野〕 この考案は、アナログ信号をデジタル信号に変換するAD
変換器にかかわり、特にアナログ信号を上位及び下位の
2段階でデジタル信号に変換する直並列方式のAD変換回
路に関するものである。 〔考案の概要〕 本考案のAD変換回路は、アナログ信号をまず粗い量子化
によって数値化し、上位の変換コードを得ると共に、次
に、この上位の変換コードの量子化の誤差を数値化する
ことによって下位の変換コードを得るような直並列型の
AD変換器において、上位コンパレータ及び下位コンパレ
ータの特定の変換ビットの論理積を出力することによっ
て、オーバーフロー信号あるいはアンダーフロー信号を
得られるように構成することにより、オーバーフロー信
号及びアンダーフロー信号の出力回路を簡略化するもの
である。 〔従来の技術〕 アナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器には、
各種の変換方式が提案されているが、一般的には、アナ
ログ信号の振幅を変換ビット数と等しくなるように量子
化し、量子化された信号を複数個のコンパレータに入力
してデジタルコードに変換するフラッシュタイプ(並列
型)のAD変換回路が多用されている。 このような並列型のAD変換器は原理的には高速動作が可
能であるが、変換ビット数をnとすると、少なくとも2n
−1個のコンパレータが必要になり、例えば8ビットの
変換コードを得るために255個の比較器が必要になる。
そのため、高分解能のデジタルコードを得るために、数
万個の能動素子をIC化によって形成することが要請され
る。 そこで、アナログ信号をnビットのデジタル信号に変換
する際に、まず、アナログ信号を粗い量子化によって数
値化し、MSBを含む上位のaビットの変換コードを得る
と共に、この上位の変換コードの誤差、すなわち、量子
化ノイズを少なくするために、さらに上位の量子化範囲
を細分化して数値化し、LSBを含む下位b(n−a)ビ
ットの変換コードを得るようにしたAD変換回路が提案さ
れている。 第6図はかかる新直並列型のAD変換回路(以下、単に直
並列型のAD変換回路という)の概要を示すブロック図で
あって、アナログ信号を4ビットのデジタルコードに変
換する回路構成を示している。 この図で、R1〜R16は基準電位VRT−VRB(0〜2V)の端
子に直列に接続されている基準抵抗である。又、1,2,3
は上位コンパレータを示し、上位コンパレータ1,2,3内
の比較器CU1〜CU3は一方の入力端子に変換すべきアナロ
グ信号Vinが供給され、他方の入力端子に前記基準抵抗R
1〜R16で分圧された粗い量子化レベルの基準電圧(V1
V2,V3)が入力されている。又、4,5,6は下位コンパレ
ータであり、この下位コンパレータ内の比較器CD1〜CD3
は同じくアナログ信号Vinが一方の入力端子に供給さ
れ、他方の入力端子には前記基準抵抗R1〜R16で細かく
分圧された基準電圧がスイッチS1〜S12を介して供給さ
れている。そして、この上位及び下位コンパレータ1〜
6はそれぞれ、比較器CU,CDの出力から、相補型の出力
アンプCA及びアンドゲートA1〜A4,A5〜A8を介して信号
を出力している。 又、一点鎖線で囲ったE1の部分は上位コンパレータ(1,
2,3)から出力される2値信号をエンコードして、例え
ば、2ビットのバイナリコード(又は2の補数コード)
に変換する第1のエンコーダ、E2は同じく下位コンパレ
ータCD1〜CD2から出力される2値信号を2ビットのバイ
ナリコードに変換する第2のエンコーダである。 上位コンパレータ1から“1"レベルの信号が出力された
とき、すなわち、アンドゲートA1から“1"レベルの信号
が出力されると、前記スイッチS1〜S3はオンに制御さ
れ、アンドゲートA2から“1"レベルの信号が出力される
とスイッチS4〜S6がオンとなり、以下、同様にアンドゲ
ートA3,及びA4の出力によってスイッチS7〜S9及びS10
〜S12がオンとなるようにコントロールされる。 このような直並列型のAD変換回路は、例えば第7図に示
すように、アナログ信号VinはサンプリングパルスPS
立上がり点でサンプリングされ、そのサンプリング電圧
VSが供給されると、第1のエンコーダE1がクロック信号
CLKの立下がり時点TH(τ遅れた点)で動作して、上
位コンパレータ1〜3の2値信号出力を上位2ビットの
コード信号D1,D2に変換して出力し、同じサンプリング
電圧VSの値をクロック信号CLKの立上がり時点TL(τ
遅れた点)で動作する第2のエンコーダE2によって下位
のコード信号D3,D4に変換するように駆動される。 すなわち、まず、基準電圧VRT〜VRBを分圧した基準電圧
V1,V2,V3とサンプリング電圧VSが、上位コンパレータ
内の比較器CU1〜CU3によって比較され、例えばV3<VS
V2であれば、比較器CU3の出力が高電位(H)となり、C
U1,CU2は低電位(L)レベルになる。 すると、アンドゲートA3の出力のみが“1"となり、他の
アンドゲートA1,A2,A4は“0"値を示す。 その結果、第1のエンコーダE1から上位2ビットの変換
コードとして〔01〕が出力される。 次に、この上位2ビットの変換コードをラッチした状態
でアンドゲートA3からコントロール信号が出力され、ス
イッチS7〜S9をオンにする。 すると、V3<VS<V2のレベルにあるサンプリングされた
アナログ信号が、さらに、抵抗R9〜R12によって分圧さ
れた基準信号V23-1,V23-2,V23-3と下位コンパレータ
内の比較器CD1〜CD3によって比較され、例えば、V23-1
>VS>V23-2であるときは第2のエンコーダE2から下位
2ビットの変換コード〔10〕が出力される。 その結果、第1及び第2のエンコーダE1,E2からアナロ
グ信号VINの4ビット変換コード〔0110〕が出力される
ことになる。 又、このAD変換回路においては、被変換入力信号である
アナログ信号VinのレベルがAD変換回路のダイナミック
レンジ外(コード変換可能レベル領域外)となったとき
に、オーバーフローあるいはアンダーフローを示す信号
が出力されるように、データ信号D1,D2,D3,D4のすべ
ての出力が入力されるアンドゲートAOV及び負論理によ
るアンドゲートAUNが設けられている。 すなわち、D1〜D4の出力を正論理及び負論理によるアン
ドゲートを介することによって、変換されたデータ信号
が〔1111〕の場合、つまり、サンプリング信号がVSのと
きはVS>VRTのときにオーバーフロー信号を出力し、変
換されたデータ信号が〔0000〕となる場合、つまりVS
VRBのときはアンダーフロー信号が出力されるようにな
されているものである。 なお、〔1111〕あるいは〔0000〕でオーバーフロー信号
あるいはアンダーフロー信号が出力されるということ
は、厳密には、アナログ信号Vinがダイナミックレンジ
内のレベルである場合もあるが(VRT>VS>VR1及びVRB
<VS<VR15、すなわち、アナログ信号VINが変換された
コードが実際に正確に〔1111〕あるいは〔0000〕となる
レベルである場合)実用上、この程度の誤差は無視され
る場合が多い。 〔考案が解決しようとする問題点〕 この直並列型AD変換回路は、変換コードを上位,及び下
位の2ビットに分けて出力するため、4ビットのAD変換
を行う際に必要とされるコンパレータの数を6個に低減
することができ、例えば8ビットのAD変換を行う際は、
並列型のAD変換器では255個のコンパレータが必要であ
るが、この方式の場合は上位及び下位をそれぞれ4ビッ
トにすることにより(24−1)×2=30個ですむという
利点がある。 しかしながら、変換コードが2段階で行われるため、特
に、サンプリング周波数を高くしたときに次に説明する
ような問題点が発生する。 アナログ信号を早い周期でサンプリングしたときは、一
般的に、第8図(a),(b)に示すようにサンプリン
グ回路の応答性によってサンプリング時点t0からただち
に一定のサンプリング電圧VSが得られることはなく、初
期の段階ではオーバーシュートが発生したり、セトリン
グタイムが長くなる場合が生じる。又、AD変換回路を駆
動するクロック信号の影響(キックバック)もサンプリ
ング電圧VSの変動を引き起す。 すると、上位変換コードを出力する時点THと、下位変換
コードを出力する時点TLのサンプリング電圧が異なるこ
とになる。 この場合、前述した4ビットのAD変換回路で説明したよ
うに、アナログ信号VINが上位2ビットの量子化レベル
の中間にある場合はともかくも、この量子化レベルの近
傍、例えば、基準電圧V1,V2,V3のレベルにきわめて近
い場合は問題がある。 例えば、アナログ信号の変換コードの真値が〔0111〕の
場合は、上位の変換時点THで1LSBの誤差が生じると、上
位2ビットが〔10〕になり、この〔10〕の変換コードに
よって下位のコンパレータが選択されることにより〔10
00〕に変化することになる。 したがって、前記したようにサンプリング回路のセトリ
ング特性が悪い場合は、上記コードの場合では比較的早
いタイミングで変換される上位2ビットの変換コードが
〔01〕から〔10〕に変化し易くなり、一般的に上位の量
子化レベル近傍の変換リニアリティが悪いという問題点
がある。 さらに、このようなAD変換回路においては、オーバーフ
ロー信号及びアンダーフロー信号を生成する回路が複雑
になるという問題点がある。 すなわち、オーバーフロー信号及びアンダーフロー信号
はコード変換された各ビットデータのすべての論理積に
よって信号を生成するものであるため、アンドゲートA
OV,AUNは変換ビット数と同じ入力数のアンドゲートが
必要になる。例えば前述した第6図の回路は4ビット出
力であるので、4入力アンドゲートが必要になり、さら
に変換ビット数が大きい回路であれば、それだけ多入力
のアンドゲートが必要になる。(10ビット→10入力アン
ドゲート,nビット→n入力アンドゲート) このため、変換ビット数が増えるにつれてアンドゲート
AOV,AUNは複雑化せざるを得ず、回路構成上非常に好ま
しくない。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案は、かかる問題点を解消することを目的としてな
されたもので、マトリックス状に配列されているスイッ
チングブロックと,このスイッチングブロックの行方向
に配置されている上位コンパレータおよび第1のエンコ
ーダによってアナログ信号を、まず、上位の変換ビット
によって数値化し、次に、前記マトリックス状に配列さ
れたスイッチングブロックと,このスイッチングブロッ
クの列方向に配置されている下位コンパレータ、および
第2のエンコーダによって下位の変換ビットに数値化す
るような直並列型のAD変換回路を構成し、本考案ではさ
らに、オーバーフロー信号(あるいはアンダーフロー信
号)を上位エンコーダにおける特定のビット1(あるい
は0)とされる上位コンパレータ出力と、下位エンコー
ダにおいて変換された特定のコードが1(あるいは0)
とされる下位コンパレータ出力の論理積をとることによ
って得られるようにするものである。 〔作用〕 オーバーフロー信号及びアンダーフロー信号を上位及び
下位コンパレータの特定のビット出力から取り出した信
号の論理積によって生成することにより、変換ビット数
に関係なく、簡単な回路構成で、オーバーフロー信号及
びアンダーフロー信号を得ることができる。 〔実施例〕 第1図は本考案の直並列型のAD変換回路の一実施例を示
す回路図であって、アナログ信号Vinを4ビットのデジ
タルコードに変換する回路構成を示している。この図
で、11〜17,21〜27,31〜37,及び41〜47はマトリックス
状に構成されているスイッチングブロックを示してお
り、この実施例では各スイッチングブロックは4行−7
行のマトリックス回路10とされている。 各スイッチングブロックには差動型のアンプ構成とされ
ているトランジスタQ1,Q2及びQ3を備えており、一部分
を除くと一方のトランジスタQ1側には基準電圧VRT−VRB
を基準抵抗R1〜R16で分圧した基準電圧が供給され、他
方のトランジスタQ2側にはデジタルコードに変換すべき
アナログ信号Vinがそれぞれ供給されている。そして、
共通エミッタは後述するコントロール信号によってスイ
ッチングされるトランジスタQ3を介して、それぞれ電流
源Iに共通して接続される。 又、トランジスタQ1,Q2のコレクタには抵抗rを介して
電源VDDが供給され、その出力端子は7個の下位コンパ
レータ51〜57の比較器CD1〜CD7にそれぞれ入力され、下
位コンパレータ51〜57の初段アンプを兼用している。 各スイッチングブロック内のトランジスタQ1,Q2は、そ
れぞれのベースエミッタ間電圧VBEのバラツキがきわめ
て小さくなるように、IC基板上でそのエミッタ領域が他
のトランジスタ素子より広くなるように設定され、VBE
のバラツキが少なくとも変換ビットのLSBの量子化レベ
ル幅よりも、さらに小さくなるように設定されている。 そのため、このマトリックス状に配置されたスイッチン
グブロックの領域は、IC化に際してもっとも大きな領域
を占めることになる。 斜線をひいたスイッチングブロック11,12,16,17,21,22,
26,27,31,32,36,37,41,42,46,47は2ビットの下位変換
コードに対して、さらに2LSBの冗長ビットを出力するも
のであり、特にこの中で、11,12,46,47はコントロール
信号によって能動化されたときに、常に、一定の2値信
号“H"又は“L"が出力されるように固定した入力信号が
与えられている。 又、特に、スイッチングブロックの第2行と第4行のト
ランジスタQ1,Q2のコレクタは、スイッチングブロック
の第1行,第3行のトランジスタQ1,Q2のコレクタ出力
と反対方向のラインに接続され、基準電位VRT−VRBが印
加される直列基準抵抗R1〜R16のラインが折り返しで作
れるように工夫されている。 61,62,63は3個の上位コンパレータを示し、それぞれ比
較器CU1〜CU3,相補型の出力アンプCA,及びアンドゲー
トAU1〜AU4を備えている。 上位コンパレータ61〜63の各比較器CUの一方の入力には
アナログ信号Vinが供給され、他方の入力には前述した
ように基準電位VRT−VRBを粗い量子化で分圧した基準電
圧V1,V2,V3が供給される。そして、上位コンパレータ
61,62,63の各比較器CUの出力は、サンプリングされたア
ナログ信号のレベルに対応して“H"又は“L"レベルとな
り、各アンドゲートAUのいずれか1個のみが“1"レベル
を出力するように構成されている。 各アンドゲートAUの出力信号はワイヤードオア接続され
第1のエンコーダ80を介してバイナリコードに変換さ
れ、後述する選択ゲート93において、上位の2ビットの
コードD1,D2に修正が加えられる。 下位コンパレータ51〜57も上位コンパレータと同様に構
成されており、特に、下位コンパレータ53,54,55は上位
コンパレータによって選択された量子化レベル内をさら
に細かく数値化して下位の2ビットのコードD3,D4を第
2のエンコーダ70を介して出力する。 しかし、このAD変換回路では、この下位コンパレータの
左右に2LSBの冗長コードを生じるコンパレータ51,52及
び56,57が設けられ、上位コンパレータの変換範囲外の
アナログ信号Vinに対してもコード変換動作が行われる
ようになされている。 又、オーバーフロー信号の出力回路として、下位コンパ
レータのアンドゲートAD3の出力と上位とコンパレータ
のアンドゲートAU1の出力がアンドゲートAovに入力され
ており、アンダーフロー信号の出力回路として下位コン
パレータのアンドゲートAD3の出力と上位コンパレータ
のアンドゲートAU4の出力がアンドゲートAunに入力され
ている。 以下、上記した実施例の動作をアナログ信号Vinのサン
プリング電圧がVSの場合について説明する。 例えば、サンプリングされたアナログ信号のサンプリン
グ電圧VSがVRB<VS<V3であれば、上位コンパレータ61,
62,63の比較器CUの出力がすべて“L"となり、そのアン
ドゲートAUは上から〔0001〕の2値信号を出力する。そ
して、この信号〔0001〕が第1のエンコーダ80に入力さ
れると、ワイヤードオア回路によって最初の2列のライ
ン〔I〕には〔00〕、次の2列のライン〔II〕も〔0
0〕、次の2列のライン〔III〕には〔01〕が出力され
る。 又、サンプリング電圧VSがV3<VS<V2のときは同様に上
位コンパレータのアンドゲートAU1,AU2,AU3,AU4から
〔0010〕となる信号が出力され、これが第1のエンコー
ダ80に入力されるとライン〔I〕から〔00〕、ライン
〔II〕からは〔01〕、ライン〔III〕からは〔10〕が出
力されるように構成されている。 以下、V2<VS<V1,V1<VS<VRTの場合を含めて第1の
エンコーダ80の入力と出力の関係を第2図に示す。 そして、各アンドゲートAU(1,2,3,4)の中で2値出力信
号がHとなっているコントロールライン(x1,x2,x3
x4)に接続されている各スイッチングブロックのトラン
ジスタQ3がオンに制御され、さらに量子化レベルの細か
な数値化が実行される。 例えば、アンドゲートAU3のみが“H"レベルになるとス
イッチングブロック31〜37のトランジスタQ3がオンとな
り、基準抵抗R7〜R13で分圧された基準電圧とサンプリ
ング電圧VSがスイッチングブロック31〜37で差動的に増
幅され、下位のコンパレータ51〜57によって比較される
ことになる。同様に、アンドゲートAU2がHレベルのと
きはスイッチングブロック21〜27が能動化される。 このように、下位の変換コードはスイッチングブロック
の行単位で、サンプリングされた電圧VSとその行の基準
抵抗で分圧された基準電圧が比較され、下位コンパレー
タ51〜57のアンドゲートAD1〜AD8から第3図に示すよう
に2値信号が出力され、この2値信号がエンコードされ
ることにより、下位コードライン〔IV〕からは下位2ビ
ットの変換コードD3,D4が出力される。又、同時に修正
ラインV,VI,VIIの出力レベルも第3図に示すように変化
する。 そして、以下,,で示すように、この修正ライン
V,VI,VIIのいずれかに1レベルの信号が出力されたとき
に、前記第1のエンコーダ80のラインI,II,IIIからの上
位2ビットのコードD1,D2がオアゲートOR1,OR2を介し
て選択的に出力されることになる。 修正ラインVI(0ライン)に1が生じる変換コー
ド、すなわち、下位2ビットの変換コードD3,D4が上位
の変換コードに対応して〔00〕〔01〕〔10〕〔11〕とな
るときは、禁止ゲート92を構成するアンドゲートA1,A2
の出力が0になるため、選択ゲート93内にあるアンドゲ
ートA1,A3,A4,A6の出力は0になり、第1のエンコー
ダ80から出力されるライン〔II〕の上位D1,D2のコード
が選択ゲート93のアンドゲートA2,A5及びオアゲートOR
1,OR2を介して、そのまま出力される。 こののケースは、上位2ビットの変換コードを出力す
るアナログ信号のレベルが下位2ビットの変換コードを
出力するときのアナログ信号と変化していない場合を示
しており修正が行われない。 修正ラインV(−1ライン)に1が生じる変換コー
ドのときは、禁止ゲート92を構成するアンドゲートA1
出力が1となり、選択ゲート93のアンドゲートA1,A4
開く。その結果、このアンドゲートA1,A4に入力されて
いるラインIの上位2ビットのコードD1,D2がオアゲー
トOR1,OR2を介して出力される。 こののケースは、上位2ビットD1,D2を数値化したと
きのアナログ信号のレベルが、下位2ビットD3,D4を数
値化したときのアナログ信号より高い場合に修正を行う
ものであり、例えば、第4図で示すようにアナログ信号
のサンプリング値VSの真値がVAであるときに、上位2ビ
ットの変換コードが誤って〔11〕を出力し、下位コンパ
レータが正しい下位2ビットの変換コード〔11〕を出力
した時に、上位2ビットの変換コード〔11〕から1を引
いて〔10〕に修正して、正しいコード出力〔1011〕を得
るものである。すなわち、この場合はコントロールライ
ンが間違ってスイッチングブロックのラインを選択した
ことになるが、冗長ビットを検出する右側の下位コンパ
レータ57が〔11〕を出力するために、上位2ビットの変
換コードが修正されることになる。 修正ラインVII(+1ライン)に1が生じる変換コ
ードのときは、禁止ゲート92を構成するアンドゲートA2
の出力が1となり、選択ゲート93のアンドゲートA3,A6
が開かれる。その結果、このアンドゲートA3,A6に入力
されているラインIIIの上位2ビットのコードD1,D2
オアゲートOR1,OR2を介して出力され、上位2ビットの
コードに+1を加えることになる。 すなわち、こののケースは、上位2ビットD1,D2を数
値化したときのアナログ信号のサンプルレベルがそのと
きの量子化レベル範囲より低かった場合に修正を加える
ものであって、例えば、アナログ信号の真値が第4図の
VB点にあるときに、上位2ビットが〔00〕となったと
き、下位2ビットの数値化が〔00〕を出力すると、上位
2ビット〔00〕に+1を加えて〔01〕とし、正しいアナ
ログ信号のサンプル電圧VBに対応する〔0100〕を出力す
るようにしたものである。 このAD変換回路は上記したように下位コンパレータに冗
長ビットを検出するコンパレータを加え、上位の変換コ
ードの範囲外の下位変換コードが出力されたときは(第
4図の斜線で示す領域)、修正ラインV,又はVIIにHレ
ベルの信号が出力され、上位変換コードの修正を行うの
で、高速のサンプリングによってサンプリング回路のセ
トリング特性が悪いときでも、下位の時点で検出した正
確な変換コードを得ることができる。 続いて、この実施例において、オーバーフロー信号及び
アンダーフロー信号を得るための動作を説明する。 前述したように、実用上は変換データが〔1111〕になれ
ばオーバーフローとし、変換データが〔0000〕となれば
アンダーフローと認定することがなされており、従っ
て、変換データが〔1111〕あるいは〔0000〕となった場
合に伴って、オーバーフロー信号あるいはアンダーフロ
ー信号が出力されるように回路が構成されればよい。 第1図の実施例において前述してきたコード変換動作に
よれば、AD変換回路としての出力データが〔1111〕とな
る場合は、上位データが〔11〕となり、さらに下位デー
タも〔11〕となると共に、修正ラインVIの出力が“H"と
なった場合(すなわち上位コード無修正の場合)のみで
ある。つまり、上位コンパレータのアンドゲートAU1
出力と下位コンパレータのアンドゲートAD3出力がそれ
ぞれ“H"となったときにD1〜D4はすべて〔1〕となるも
のである。 従って、アンドゲートAU1及びAD3の出力をアンドゲート
Aovを介して論理積をとることによって、出力データが
〔1111〕となったときに“H"出力のオーバーフロー信号
を得ることができる。 又、アンダーフロー信号を得る場合も同様な手段で、D1
〜D4がすべて
[Industrial application] This device is an AD that converts an analog signal into a digital signal.
The present invention relates to a converter, and more particularly, to a serial-parallel AD converter circuit that converts an analog signal into a digital signal in two steps of upper and lower levels. [Summary of the Invention] The AD conversion circuit of the present invention first digitizes an analog signal by coarse quantization to obtain a higher conversion code and then digitizes the quantization error of the higher conversion code. The serial-parallel type that obtains the lower conversion code by
In the AD converter, by outputting the logical product of the specific conversion bits of the upper comparator and the lower comparator, it is configured to obtain the overflow signal or the underflow signal. It is a simplification. [Prior Art] An AD converter that converts an analog signal into a digital signal,
Various conversion methods have been proposed, but in general, the amplitude of an analog signal is quantized to be equal to the conversion bit number, and the quantized signal is input to multiple comparators and converted into a digital code. Flash-type (parallel type) AD conversion circuits are often used. In principle, such a parallel AD converter can operate at high speed, but if the number of conversion bits is n, then at least 2 n
-1 comparator is required, for example 255 comparators are needed to obtain an 8-bit conversion code.
Therefore, in order to obtain a high-resolution digital code, it is required to form tens of thousands of active elements by forming an IC. Therefore, when converting an analog signal into an n-bit digital signal, first, the analog signal is digitized by coarse quantization to obtain an upper a-bit conversion code including MSB, and an error of the upper conversion code, That is, in order to reduce the quantization noise, an AD conversion circuit has been proposed in which the upper quantization range is further subdivided and digitized to obtain a lower b (na) bit conversion code including the LSB. There is. FIG. 6 is a block diagram showing an outline of such a new serial-parallel AD conversion circuit (hereinafter simply referred to as serial-parallel AD conversion circuit), which shows a circuit configuration for converting an analog signal into a 4-bit digital code. Shows. In this figure, R 1 to R 16 are reference resistors connected in series to the terminals of the reference potential V RT −V RB (0 to 2 V). Also 1,2,3
Indicates an upper comparator, and the comparators C U1 to C U3 in the upper comparators 1, 2 and 3 are supplied with an analog signal V in to be converted at one input terminal and the reference resistor R at the other input terminal.
Reference voltage of coarse quantization level divided by 1 to R 16 (V 1 ,
V 2 and V 3 ) are input. Also, 4, 5 and 6 are lower comparators, and comparators C D1 to C D3 in this lower comparator
Similarly, the analog signal V in is supplied to one input terminal, and the reference voltage finely divided by the reference resistors R 1 to R 16 is supplied to the other input terminal via the switches S 1 to S 12. There is. Then, the upper and lower comparators 1 to 1
Reference numeral 6 outputs signals from the outputs of the comparators C U and C D through complementary output amplifiers CA and AND gates A 1 to A 4 and A 5 to A 8 , respectively. The part of E 1 surrounded by the one-dot chain line is the upper comparator (1,
2,3) encode the binary signal output from, for example, 2-bit binary code (or 2's complement code)
E 2 is a second encoder for converting the binary signal output from the lower comparators C D1 to C D2 into a 2-bit binary code. When the "1" level signal is output from the high-order comparator 1, that is, when the "1" level signal is output from the AND gate A 1 , the switches S 1 to S 3 are controlled to be ON, and the AND gate from a 2 "1" when the level of the signal is the output switch S 4 to S 6 are turned on, or less, the switch S 7 to S 9 and S 10 by similarly aND gates a 3, and the output of the a 4
~ S 12 is controlled to be turned on. In such a serial-parallel AD conversion circuit, as shown in FIG. 7, for example, the analog signal V in is sampled at the rising point of the sampling pulse P S , and the sampling voltage
When V S is supplied, the first encoder E 1
It operates at the falling time T H of CLK (point delayed by τ A ), converts the binary signal output of the upper comparators 1 to 3 into the upper 2 bit code signals D 1 and D 2 , and outputs the same sampling signal. The value of the voltage V S is set to the rising point T LB of the clock signal CLK
It is driven so as to be converted into lower order code signals D 3 and D 4 by a second encoder E 2 which operates at a delayed point). That is, first, the reference voltage obtained by dividing the reference voltage V RT to V RB.
V 1 , V 2 , V 3 and the sampling voltage V S are compared by the comparators C U1 to C U3 in the upper comparator, for example, V 3 <V S <
If it is V 2 , the output of the comparator C U3 becomes high potential (H), and C
U1 and C U2 are at low potential (L) level. Then, only the output of the AND gate A 3 becomes “1”, and the other AND gates A 1 , A 2 and A 4 show “0” value. As a result, the first encoder E 1 outputs [01] as the conversion code of the upper 2 bits. Next, a control signal is output from the AND gate A 3 while the conversion code of the upper 2 bits is latched, and the switches S 7 to S 9 are turned on. Then, the sampled analog signal at the level of V 3 <V S <V 2 is further divided into reference signals V 23-1 , V 23-2 , V 23-3 by the resistors R 9 to R 12 . And the comparators C D1 to C D3 in the lower comparator, for example, V 23-1
When> V S > V 23-2 , the second encoder E 2 outputs the conversion code [10] of the lower 2 bits. As a result, the 4-bit conversion code [0110] of the analog signal V IN is output from the first and second encoders E 1 and E 2 . Also, in this AD conversion circuit, a signal indicating overflow or underflow when the level of the analog signal V in , which is the input signal to be converted, is outside the dynamic range of the AD conversion circuit (outside the code conversion possible level region). Are provided, an AND gate A OV to which all outputs of the data signals D 1 , D 2 , D 3 , and D 4 are input and an AND gate A UN of negative logic are provided. That is, by passing the outputs of D 1 to D 4 through AND gates of positive logic and negative logic, when the converted data signal is [1111], that is, when the sampling signal is V S , V S > V RT When the overflow signal is output and the converted data signal becomes [0000], that is, V S <
When V RB, an underflow signal is output. Strictly speaking, the output of the overflow signal or the underflow signal at [1111] or [0000] means that the analog signal V in may be within the dynamic range (V RT > V S > V R1 and V RB
<V S <V R15 , that is, when the code obtained by converting the analog signal V IN is at a level that actually becomes [1111] or [0000]) In practice, this level of error may be ignored. Many. [Problems to be Solved by the Invention] This serial-parallel AD conversion circuit outputs a conversion code by dividing it into upper 2 bits and lower 2 bits and outputs the converted code. Can be reduced to 6, for example, when performing 8-bit AD conversion,
The parallel type AD converter requires 255 comparators, but this method has the advantage that (2 4 -1) × 2 = 30 can be obtained by setting the upper and lower bits to 4 bits each. . However, since the conversion code is performed in two steps, the problem described below occurs especially when the sampling frequency is increased. When an analog signal is sampled at a fast cycle, a constant sampling voltage V S is generally obtained immediately from the sampling time t 0 due to the responsivity of the sampling circuit, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). In some cases, overshoot may occur or the settling time may become long in the initial stage. Further, the influence (kickback) of the clock signal that drives the AD conversion circuit also causes the variation of the sampling voltage V S. Then, the sampling voltage at the time T H at which the higher conversion code is output is different from the sampling voltage at the time T L at which the lower conversion code is output. In this case, as described in the 4-bit AD conversion circuit described above, even when the analog signal V IN is in the middle of the quantization level of the upper 2 bits, the vicinity of this quantization level, for example, the reference voltage V There is a problem if the levels are very close to 1 , V 2 , and V 3 . For example, when the true value of the conversion code of the analog signal is [0111], if an error of 1 LSB occurs at the higher conversion time T H , the upper 2 bits become [10], and the conversion code of [10] By selecting the lower comparator, [10
00]. Therefore, as described above, when the settling characteristic of the sampling circuit is bad, in the case of the above code, the conversion code of the upper 2 bits converted at a relatively early timing is likely to change from [01] to [10]. There is a problem that the conversion linearity near the upper quantization level is poor. Further, in such an AD conversion circuit, there is a problem that the circuit for generating the overflow signal and the underflow signal becomes complicated. That is, since the overflow signal and the underflow signal generate signals by all the logical products of the code-converted bit data, the AND gate A
OV and A UN require AND gates with the same number of inputs as the number of conversion bits. For example, the circuit shown in FIG. 6 described above has a 4-bit output, and thus requires a 4-input AND gate, and a circuit having a large number of conversion bits requires a multi-input AND gate. (10 bits → 10 inputs AND gate, n bits → n inputs AND gate) Therefore, as the number of conversion bits increases, AND gate
A OV and A UN have to be complicated, which is very unfavorable in terms of circuit configuration. [Means for Solving Problems] The present invention has been made for the purpose of solving such problems, and it includes switching blocks arranged in a matrix and arranged in the row direction of the switching blocks. The analog signal is first digitized by the upper conversion bits by the upper comparator and the first encoder, and then the switching blocks arranged in the matrix and the lower comparators arranged in the column direction of the switching block. , And a second encoder to form a serial-parallel AD conversion circuit that digitizes the lower conversion bits, and in the present invention, the overflow signal (or underflow signal) is further converted to a specific bit 1 ( Or 0) and the upper comparator output Specific code converted in the lower encoder 1 (or 0)
Is obtained by taking the logical product of the outputs of the lower comparator. [Operation] By generating the overflow signal and the underflow signal by the logical product of the signals taken out from the specific bit outputs of the upper and lower comparators, the overflow signal and the underflow can be generated with a simple circuit configuration regardless of the conversion bit number. You can get a signal. [Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a serial-parallel AD conversion circuit of the present invention, showing a circuit configuration for converting an analog signal V in into a 4-bit digital code. In this figure, 11 to 17, 21 to 27, 31 to 37, and 41 to 47 show switching blocks arranged in a matrix, and in this embodiment, each switching block is 4 rows-7.
It is referred to as the row matrix circuit 10. Each switching block is equipped with transistors Q 1 , Q 2 and Q 3 that are configured as a differential amplifier. Except for a part, one transistor Q 1 has a reference voltage V RT −V RB
Is supplied with a reference voltage divided by reference resistors R 1 to R 16 , and an analog signal V in to be converted into a digital code is supplied to the other transistor Q 2 side. And
The common emitters are commonly connected to each current source I via a transistor Q 3 which is switched by a control signal described later. Further, the power source V DD is supplied to the collectors of the transistors Q 1 and Q 2 via the resistor r, and the output terminals thereof are input to the comparators C D1 to C D7 of the seven lower comparators 51 to 57, respectively. Also serves as the first-stage amplifier for comparators 51-57. Transistors Q 1 and Q 2 in each switching block are set so that their emitter regions are wider than those of other transistor elements on the IC substrate so that the variations in the respective base-emitter voltage V BE are extremely small. V BE
Is set to be even smaller than the quantization level width of at least the LSB of the conversion bit. Therefore, the area of the switching blocks arranged in a matrix occupies the largest area when integrated into an IC. Switching block with shaded lines 11,12,16,17,21,22,
26,27,31,32,36,37,41,42,46,47 output a 2 LSB redundant bit for a 2-bit lower conversion code. , 46, 47 are provided with fixed input signals so that a constant binary signal "H" or "L" is always output when activated by a control signal. In particular, the collectors of the transistors Q 1 and Q 2 in the second and fourth rows of the switching block are the lines opposite to the collector outputs of the transistors Q 1 and Q 2 in the first and third rows of the switching block. It is devised so that the lines of the series reference resistors R 1 to R 16 which are connected to each other and to which the reference potential V RT −V RB is applied can be folded. Reference numerals 61, 62 and 63 denote three high-order comparators, each of which includes comparators C U1 to C U3 , complementary output amplifiers CA, and AND gates A U1 to A U4 . An analog signal V in is supplied to one input of each comparator C U of the upper comparators 61 to 63, and a reference obtained by dividing the reference potential V RT −V RB by coarse quantization as described above to the other input. Voltages V 1 , V 2 and V 3 are supplied. And the upper comparator
The output of each comparator C U of 61, 62, 63 becomes “H” or “L” level corresponding to the level of the sampled analog signal, and only one of the AND gates A U has “1”. "It is configured to output levels. The output signal of each AND gate A U is wired-OR connected and converted into a binary code through the first encoder 80, and the higher-order 2-bit codes D 1 and D 2 are modified in the selection gate 93 described later. . The lower comparators 51 to 57 are also configured in the same manner as the upper comparator, and in particular, the lower comparators 53, 54, 55 further digitize the quantization level selected by the upper comparator into a lower 2-bit code D 3 , D 4 are output via the second encoder 70. However, in this AD conversion circuit, comparators 51, 52 and 56, 57 that generate a redundant code of 2 LSB are provided on the left and right sides of the lower comparator, and the code conversion operation is performed even for the analog signal V in outside the conversion range of the upper comparator. Is being done. Also, as the output circuit of the overflow signal, the output of the AND gate A D3 of the lower comparator and the output of the AND gate A U1 of the upper comparator are input to the AND gate A ov , and the output circuit of the lower comparator is used as the output circuit of the underflow signal. The output of the AND gate A D3 and the output of the AND gate A U4 of the upper comparator are input to the AND gate A un . The operation of the above-described embodiment will be described below in the case where the sampling voltage of the analog signal V in is V S. For example, if the sampling voltage V S of the sampled analog signal is V RB <V S <V 3 , the upper comparator 61,
The outputs of the comparators C U of 62 and 63 all become “L”, and the AND gate A U outputs the binary signal of [0001] from above. When this signal [0001] is input to the first encoder 80, the wired OR circuit causes [00] on the first two lines [I] and the next two lines [II] [0].
0], [01] is output to the next two lines [III]. When the sampling voltage V S is V 3 <V S <V 2 , the AND gates A U1 , A U2 , A U3 and A U4 of the upper comparator similarly output a signal [0010], which is the first signal. When input to the encoder 80, lines [I] to [00], lines [II] to [01], and lines [III] to [10] are output. Hereinafter, the relationship between the input and the output of the first encoder 80 is shown in FIG. 2 including the cases of V 2 <V S <V 1 and V 1 <V S <V RT . Then, in each AND gate A U (1,2,3,4) , the control line (x 1 , x 2 , x 3 ,
The transistor Q 3 of each switching block connected to x 4 ) is controlled to be turned on, and the quantization level is further quantified. For example, when only the AND gate A U3 becomes the “H” level, the transistor Q 3 of the switching blocks 31 to 37 is turned on, and the reference voltage divided by the reference resistors R 7 to R 13 and the sampling voltage V S become the switching block 31. ~ 37 differentially amplified and compared by the lower comparators 51 ~ 57. Similarly, the switching blocks 21 to 27 are activated when the AND gate A U2 is at the H level. In this way, the lower conversion code compares the sampled voltage V S with the reference voltage divided by the reference resistance of that row for each row of the switching block, and the AND gates A D1 ~ of the lower comparators 51 to 57. A binary signal is output from A D8 as shown in FIG. 3, and by encoding this binary signal, the lower two-bit conversion codes D 3 and D 4 are output from the lower code line [IV]. It At the same time, the output levels of the correction lines V, VI, VII also change as shown in FIG. Then, as shown by
When a 1-level signal is output to any one of V, VI, and VII, the higher-order 2-bit codes D 1 and D 2 from the lines I, II, and III of the first encoder 80 are OR gates OR 1 , It will be selectively output via OR 2 . The conversion code in which 1 is generated in the correction line VI (0 line), that is, the conversion codes D 3 and D 4 of the lower 2 bits become [00] [01] [10] [11] corresponding to the higher conversion code. And the AND gates A 1 and A 2 that form the prohibition gate 92.
The output of the AND gates A 1 , A 3 , A 4 , A 6 in the select gate 93 becomes 0, and the upper D of the line [II] output from the first encoder 80 becomes 0. Codes 1 and D 2 are AND gates A 2 and A 5 and OR gate OR of the selection gate 93.
It is directly output via 1 and OR 2 . This case shows the case where the level of the analog signal for outputting the conversion code of the upper 2 bits does not change from the analog signal when outputting the conversion code of the lower 2 bits, and no correction is performed. In the case of a conversion code in which 1 is generated in the correction line V (-1 line), the output of the AND gate A 1 forming the prohibition gate 92 becomes 1 and the AND gates A 1 and A 4 of the selection gate 93 are opened. As a result, the higher-order 2-bit codes D 1 and D 2 of the line I input to the AND gates A 1 and A 4 are output via the OR gates OR 1 and OR 2 . In this case, the correction is performed when the level of the analog signal when the upper 2 bits D 1 and D 2 are digitized is higher than the analog signal when the lower 2 bits D 3 and D 4 are digitized. For example, as shown in FIG. 4, when the true value of the sampling value V S of the analog signal is V A , the conversion code of the higher 2 bits erroneously outputs [11] and the lower comparator is correct. When the 2-bit conversion code [11] is output, the higher 2-bit conversion code [11] is subtracted by 1 to correct it to [10] to obtain the correct code output [1011]. That is, in this case, the control line mistakenly selects the line of the switching block, but since the lower comparator 57 on the right side which detects the redundant bit outputs [11], the conversion code of the upper 2 bits is corrected. Will be done. In the case of a conversion code in which 1 is generated in the correction line VII (+1 line), the AND gate A 2 forming the prohibition gate 92
Becomes 1 and the AND gates A 3 and A 6 of the selection gate 93
Is opened. As a result, the high-order 2 bit codes D 1 and D 2 of the line III input to the AND gates A 3 and A 6 are output via the OR gates OR 1 and OR 2 , and the high-order 2 bit code is incremented by +1. Will be added. That is, in this case, the correction is made when the sample level of the analog signal when the higher-order 2 bits D 1 and D 2 are digitized is lower than the quantization level range at that time. The true value of the signal is
When the upper 2 bits become [00] at the V B point and the lower 2 bits are digitized to output [00], +1 is added to the upper 2 bits [00] to make [01], [0100] corresponding to the correct analog signal sample voltage V B is output. As described above, this AD conversion circuit adds a comparator for detecting redundant bits to the lower comparator, and when a lower conversion code outside the range of the upper conversion code is output (hatched area in FIG. 4), correction is made. Since the H-level signal is output to line V or VII and the upper conversion code is corrected, even if the settling characteristic of the sampling circuit is bad due to high-speed sampling, an accurate conversion code detected at the lower time can be obtained. You can Next, the operation for obtaining the overflow signal and the underflow signal in this embodiment will be described. As described above, in practice, it is determined that the converted data is [1111] as an overflow, and the converted data is [0000] as an underflow. Therefore, the converted data is [1111] or [1111]. 0000], the circuit may be configured to output an overflow signal or an underflow signal. According to the code conversion operation described above in the embodiment of FIG. 1, when the output data of the AD conversion circuit is [1111], the upper data is [11] and the lower data is [11]. At the same time, only when the output of the correction line VI becomes “H” (that is, when the upper code is uncorrected). That is, when the output of the AND gate A U1 of the upper comparator and the output of the AND gate A D3 of the lower comparator become “H”, D 1 to D 4 all become [1]. Therefore, the output of AND gates A U1 and A D3 is AND gated.
By taking the logical product via A ov , it is possible to obtain the overflow signal of “H” output when the output data becomes [1111]. Also, when obtaining the underflow signal, D 1
~ D 4 is everything

〔0〕となる場合を検出すればよい。 つまり、出力データが〔0000〕となるのは上位コンパレ
ータのアンドゲートAU4の出力が“H"となると共、この
ときインバータ100で反転された出力{00}を得る下位
コンパレータのアンドゲートAD3が“H"となる場合を検
出する。 従って、アンドゲートAU4及びAD3の出力の論理積を、ア
ンドゲートAunでとることによって、出力データが〔000
0〕となったときに“H"出力のアンダーフロー信号を得
ることができるものである。 以上のように、上位及び下位コンパレータの所定の出力
を、直接アンドゲートAov,Aunに入力してオーバーフロ
ー信号及びアンダーフロー信号が得られるように構成す
ることにより、アンドゲートAov,Aunとしては3入力以
上の多入力回路とする必要はなく、AD変換回路の出力ビ
ット数が大きくなっても、常に上位及び下位コンパレー
タ出力の2値の論理積をとるのみでよいため、回路構成
を非常に簡略化することができる。 なお、第1図の実施例において、スイッチングブロック
の第2行,及び第4行では回路構成の制約から基準電圧
の印加方向が第1行,及び第3行と逆になっている。そ
のため、この第2行,及び第4行がコントロール信号に
よって選択されたときは、インバータ100から“1"レベ
ルの信号が反転ゲート91,及びex-OR(1,2)に供給さ
れ、修正ラインV,及びVIIの信号を反転すると共に、下
位2ビットの変換コードD3,D4のコードを反転するよう
にしている点に注意が必要である。 次に本考案の他の実施例について説明する。 第5図は本出願人が先に出願したAD変換回路の実施例に
おいて、本考案にかかるオーバーフロー信号及びアンダ
ーフロー信号を生成する回路を取り入れた回路を示すも
のであり、第1図と同一符号は同一部分を示すものであ
る。 この回路において、AD変換動作を行う回路部分、すなわ
ち、マトリックス回路部、上位及び下位コンパレータ
部、第1及び第2のエンコーダ部は第1図の回路を基礎
として改良することによって実現されたものであり、こ
こでは、各改良部分における詳細な動作説明は省略する
が、下位コード変換における冗長性を備えることによっ
て上位変換コードの修正を行うことを可能とした直並列
型のAD変換回路として、第1図の回路構成に比べて著し
い簡略化,及び効率化が達成されているものである。 このような改良型のAD変換回路においても、第1図の実
施例と同様な手段で、オーバーフロー信号及びアンダー
フロー信号を得ることができる。 オーバーフロー信号を得るためには、前述したように、
変換データD1〜D4はすべて〔1〕とされる上位コンパレ
ータ出力と下位コンパレータ出力の論理積をとればよい
ものであり、すなわち、この実施例においては、上位コ
ンパレータ内のアンドゲートAU1及び下位コンパレータ
内のアンドゲートAD6の出力が“H"となった場合に変換
データは〔1111〕となるため、アンドゲートAU1及びAD6
の出力の論理積をアンドゲートAovでとることによっ
て、オーバーフロー信号を得ることができるものであ
る。 又、アンダーフロー信号は、変換データD1〜D4がすべて
The case where the value is [0] may be detected. That is, the output data becomes [0000] because the output of the AND gate A U4 of the upper comparator becomes “H”, and at this time, the AND gate A D3 of the lower comparator that obtains the output {00} inverted by the inverter 100. Detects when "H". Therefore, by taking the logical product of the outputs of the AND gates A U4 and A D3 with the AND gate A un , the output data becomes
0], an underflow signal of “H” output can be obtained. As described above, the predetermined outputs of the upper and lower comparators are directly input to the AND gates A ov and A un so that the overflow signal and the underflow signal are obtained, and the AND gates A ov and A un are obtained. It is not necessary to use a multi-input circuit with three or more inputs, and even if the number of output bits of the AD conversion circuit is large, it is only necessary to always take the logical product of the binary values of the upper and lower comparator outputs. It can be greatly simplified. In the embodiment of FIG. 1, in the second and fourth rows of the switching block, the application direction of the reference voltage is opposite to that of the first and third rows due to the restriction of the circuit configuration. Therefore, when the second row and the fourth row are selected by the control signal, a signal of "1" level is supplied from the inverter 100 to the inverting gate 91 and ex-OR (1,2), and the correction line It should be noted that the V and VII signals are inverted and the conversion codes D 3 and D 4 of the lower 2 bits are inverted. Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows a circuit which incorporates a circuit for generating an overflow signal and an underflow signal according to the present invention in the embodiment of the AD conversion circuit previously filed by the present applicant. Indicates the same part. In this circuit, the circuit portion that performs the AD conversion operation, that is, the matrix circuit portion, the upper and lower comparator portions, and the first and second encoder portions are realized by improving the circuit shown in FIG. However, here, detailed description of the operation in each improved part is omitted, but as a serial-parallel AD conversion circuit that makes it possible to correct the upper conversion code by providing redundancy in the lower code conversion, Compared with the circuit configuration of FIG. 1, significant simplification and efficiency improvement have been achieved. Even in such an improved AD conversion circuit, the overflow signal and the underflow signal can be obtained by the same means as in the embodiment of FIG. To get the overflow signal, as mentioned above,
The conversion data D 1 to D 4 may be obtained by ANDing the upper comparator output and the lower comparator output, which are all [1], that is, in this embodiment, the AND gate A U1 in the upper comparator and When the output of the AND gate A D6 in the lower comparator becomes “H”, the conversion data becomes [1111], so the AND gates A U1 and A D6
It is possible to obtain the overflow signal by taking the logical product of the outputs of the AND gates A ov . In addition, all the conversion data D 1 to D 4 are underflow signals.

〔0〕となる場合に得られればよいものである。そし
て、上位コンパレータ内のアンドゲートAU4及び下位コ
ンパレータ内のアンドゲートAD4の出力が“H"となった
ときに変換データは〔0000〕になるため、アンドゲート
AU4及びAD4の出力をアンドゲートAunによって論理積を
とることにより、アンダーフロー信号を得ることができ
るものである。 そして、このように構成することにより、第1図の実施
例と同様に、多入力アンドゲートを必要とすることな
く、簡単な回路構成でオーバーフロー信号及びアンダー
フロー信号を得ることができるようになるものである。
又、出力ビット数が大きくなっても、回路が複雑化する
ことがなくなることは第1図の実施例と同様である。 〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案のAD変換回路は、上位コン
パレータの所定の出力信号と下位コンパレータの所定の
出力信号を直接ゲート回路に入力することによって、オ
ーバーフロー信号あるいはアンダーフロー信号をそれぞ
れ得られるように構成しているため、オーバーフロー信
号あるいはアンダーフロー信号の出力回路は、変換デー
タをすべて検知する必要はなく、従って多入力ゲート回
路も不必要であり、さらに、変換ビット数にかかわら
ず、同様な回路構成が利用できるため、回路構成を非常
に簡略化できるという効果がある。
It should be obtained when it becomes [0]. Then, when the output of the AND gate A U4 in the upper comparator and the output of the AND gate A D4 in the lower comparator become “H”, the conversion data becomes [0000].
An underflow signal can be obtained by logically ANDing the outputs of A U4 and A D4 with an AND gate A un . With this configuration, similarly to the embodiment of FIG. 1, it becomes possible to obtain the overflow signal and the underflow signal with a simple circuit configuration without requiring a multi-input AND gate. It is a thing.
Also, even if the number of output bits increases, the circuit does not become complicated as in the embodiment of FIG. [Advantages of the Invention] As described above, the AD conversion circuit of the present invention allows the overflow signal or the underflow signal to be output by directly inputting the predetermined output signal of the upper comparator and the predetermined output signal of the lower comparator to the gate circuit. Since the output circuit of the overflow signal or the underflow signal does not have to detect all the conversion data, the multi-input gate circuit is unnecessary, and the conversion bit number However, since the same circuit configuration can be used, there is an effect that the circuit configuration can be greatly simplified.

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

第1図は本考案のAD変換回路の一実施例を示す回路図、
第2図,第3図は上位,及び下位の変換コードを示すパ
ターン図、第4図は量子化レベルと変換コードの関係を
示す図、第5図は本考案の他の実施例を示す回路図、第
6図は従来の直並列型AD変換回路のブロック図、第7図
はサンプリングのタイミング波形図、第8図(a),
(b)はサンプリング波形図である。 図中、11〜17,21〜27,31〜37,41〜47はスイッチングブ
ロック、51〜57は下位コンパレータ、61〜63は上位コン
パレータ、70は第2のエンコーダ、80は第1のエンコー
ダ、Aov,Aunはアンドゲートを示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the AD conversion circuit of the present invention,
2 and 3 are pattern diagrams showing upper and lower conversion codes, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the quantization level and the conversion code, and FIG. 5 is a circuit showing another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a block diagram of a conventional serial-parallel type AD conversion circuit, FIG. 7 is a sampling timing waveform diagram, FIG. 8 (a),
(B) is a sampling waveform diagram. In the figure, 11 to 17, 21 to 27, 31 to 37, 41 to 47 are switching blocks, 51 to 57 are lower comparators, 61 to 63 are upper comparators, 70 is a second encoder, 80 is a first encoder, A ov and A un are AND gates.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】基準電位を直列接続したn個の抵抗からな
る複数の抵抗群を折り返して分圧した各基準電圧と、被
変換入力信号を比較して出力することができる複数個の
スイッチングブロックをマトリックス状に配置したマト
リックス回路と、 前記マトリックス回路の特定の位置に印加されている基
準電圧と、前記被変換入力信号を比較しているスイッチ
ングブロックの出力から、被変換信号の上位aビットの
変換コードを得る上位コンパレータ及び第1のエンコー
ダと、 前記マトリックス回路の列方向の出力が共通して入力さ
れ、前記上位コンパレータの出力により選択されたスイ
ッチングブロックの出力と、前記折り返し点でデータを
反転出力するインバータによって、下位bビットの下位
変換コードを得る下位コンパレータ及び第2のエンコー
ダを備え、 前記上位コンパレータの上位ビット側の出力と前記下位
コンパレータの上位ビット側の出力との論理積が所定の
値にになった時にオーバフロー信号を出力すると共に、 前記上記コンパレータの下位ビット側の出力と前記下位
コンパレータの上位側の出力の論理積が所定の値になっ
たときアンダーフロー信号を出力することを特徴とする
AD変換回路。
1. A plurality of switching blocks capable of comparing and outputting each reference voltage obtained by folding back and dividing a plurality of resistance groups consisting of n resistances connected in series with a reference potential and outputting the converted input signal. From the output of the switching block comparing the converted input signal with the reference voltage applied to a specific position of the matrix circuit, The output of the matrix circuit in the column direction is commonly input, and the output of the switching block selected by the output of the upper comparator and the data at the folding point are inverted. The lower comparator and the second comparator for obtaining the lower conversion code of the lower b bits by the output inverter. An encoder, and outputs an overflow signal when the logical product of the output of the higher-order bit side of the higher-order comparator and the output of the higher-order bit side of the lower-order comparator reaches a predetermined value, and the lower-order bit side of the comparator. Is output and an underflow signal is output when the logical product of the output of the above and the output of the upper side of the lower comparator reaches a predetermined value.
AD conversion circuit.
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