JPH077431A - A/d conversion circuit - Google Patents

A/d conversion circuit

Info

Publication number
JPH077431A
JPH077431A JP5170945A JP17094593A JPH077431A JP H077431 A JPH077431 A JP H077431A JP 5170945 A JP5170945 A JP 5170945A JP 17094593 A JP17094593 A JP 17094593A JP H077431 A JPH077431 A JP H077431A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
polarity
subtracted
current mirror
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5170945A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Morishita
隆雄 森下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Japan Radio Co Ltd filed Critical New Japan Radio Co Ltd
Priority to JP5170945A priority Critical patent/JPH077431A/en
Publication of JPH077431A publication Critical patent/JPH077431A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the necessity of an analog switch or the like and to attain high speed processing by executing signal processing in a serial type A/D conversion system based upon a current mode. CONSTITUTION:A V-I converter 11 converts input analog voltage Vin into a current signal Iin and V-I converters 121 to 12n respectively convert reference voltage Vref corresponding to the full scale value of the input voltage Vin into current signals 2<-1>.Iref to 2<-n>.Iref. The input current Iin is subtracted from 2<-1>.Iref, the subtracted result is converted into an absolute value, the absolute value output is subtracted from 2<-2>.Iref, the operation is repeated n-bit times, the polarity judging results of respective subtracted results are logically converted to obtain an n-bit digital signal. The absolute value of the digital signal is obtained by circuits 161 to 16n consisting of the 1st current mirror enabled to enter the current of a subtracted result with one polarity and disabled from entering the subtracted result of the other polarity, the 2nd current mirror for inverting the polarity of an output from the 1st current mirror and the 3rd current mirror for entering the output of the 2nd current mirror and a current to be the subtracted result of the other polarity and outputting the current as a current with the same polarity.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、入力アナログ信号をn
ビットのデジタル信号に符号化するA/D変換回路に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to an A / D conversion circuit that encodes a bit digital signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】A/D変換方式として、種々のものが従
来から提案されているが、その一つに直列型A/D変換
方式がある。これは、図9に示すように、入力されたア
ナログ電圧Vinを、MSBに相当するレベル、つまり2
-1・Vref と比較し、 Vin<2-1・Vref (1) ならばMSBであるa1 =「0」、そうでなければa1
=「1」とする。Vrefは入力アナログ電圧Vinのフル
スケールに対応する基準電圧である。前者の場合はその
ままの電圧値を出力電圧Vout1として、また後者の場合
には、 Vout1=Vin−2-1・Vref (2) の出力電圧Vout1を次の段に渡す。
2. Description of the Related Art Various A / D conversion systems have been proposed in the past, and one of them is a serial A / D conversion system. This is because the input analog voltage V in is set to a level corresponding to MSB, that is, 2 as shown in FIG.
−1 · V ref, and if V in <2 −1 · V ref (1), it is MSB a 1 = “0”, otherwise a 1
= "1". V ref is a reference voltage corresponding to the full scale of the input analog voltage V in . The raw voltage value in the former case as the output voltage V out1, also in the latter case, passes the V out1 = V in -2 output voltage V out1 of -1 · V ref (2) to the next stage.

【0003】そして次段では、この出力電圧Vout1をM
SB−1に相当するレベル、つまり2-2・Vref と比較
し、 Vout1<2-2・Vref (3) ならばMSB−1のビットa2 を「0」、そうでなけれ
ば「1」とする。前者の場合はそのままの電圧値を出力
電圧Vout2として、また後者の場合には、 Vout2=Vout1−2-2・Vref (4) の電圧値Vout2を次の段に渡す。
Then, in the next stage, this output voltage V out1 is
Compare with the level corresponding to SB-1, that is, 2 −2 · V ref, and if V out1 <2 −2 · V ref (3), the bit a 2 of MSB-1 is “0”, otherwise 1 ”. In the former case, the voltage value as it is is used as the output voltage V out2 , and in the latter case, the voltage value V out2 of V out2 = V out1 −2 −2 · V ref (4) is passed to the next stage.

【0004】以下、同様の処理を繰り返して行い、比較
結果であるa1 、a2 、・・・・・・・・、an を得
る。これが、そのまま求めるべきMSB〜LSMのデジ
タル値b1 、b2 、・・・、bn となる。
[0004] Hereinafter, the same processing is repeatedly, a 1, a 2 is a comparison result, ........, obtain a n. This becomes the digital values b 1 , b 2 , ..., B n of the MSB to LSM that should be obtained as they are.

【0005】つまり、図9に示す方式は、入力アナログ
電圧に対して該入力アナログ電圧のフルスケールに対応
する基準電圧の2-1倍の電圧と比較を行い、その比較結
果に応じて、その入力電圧をそのまま又は基準電圧の2
-1倍の電圧と減算を行った電圧を後段に新たな入力電圧
として送り、これをnビット分繰り返すと共に、各比較
結果をnビットのデジタル信号とするものである。
That is, in the system shown in FIG. 9, the input analog voltage is compared with a voltage which is 2 −1 times the reference voltage corresponding to the full scale of the input analog voltage, and the comparison result is compared with the reference voltage. Input voltage as it is or 2 of reference voltage
The minus voltage and the subtracted voltage are sent to the subsequent stage as a new input voltage, which is repeated for n bits, and each comparison result is converted into an n bit digital signal.

【0006】図10はこの直列型A/D変換方式を実現
する機能ブロック図である。ここでは入力されたアナロ
グ電圧Vinが比較器11 によってMSBレベルである2
-1・Vref と比較され、その比較結果がラッチ21 で一
時保持されてMSBのデジタル値b1 となる。
FIG. 10 is a functional block diagram for realizing this serial A / D conversion system. Here, the input analog voltage V in is the MSB level of 2 by the comparator 1 1 .
Is compared with -1 · V ref, the comparison result becomes a digital value b 1 of temporarily stored in the latch 2 1 MSB.

【0007】このとき、その比較結果が上記(1)式を
満足するとき、つまりa1 =「0」のときは入力アナロ
グ電圧Vinが減算器31 をそのまま通過して次の段に入
力するが、(1)式を満足しないとき、つまりa1
「1」のときは、アナログスイッチ41 がオンして、減
算器31 において上記した(2)式が実行され、ここで
得られた電圧値Vout1が次段に入力する。
At this time, when the comparison result satisfies the above expression (1), that is, when a 1 = “0”, the input analog voltage V in passes through the subtractor 3 1 as it is and is input to the next stage. However, when the formula (1) is not satisfied, that is, a 1 =
When the value is "1", the analog switch 4 1 is turned on, the above formula (2) is executed in the subtractor 3 1 , and the voltage value V out1 obtained here is input to the next stage.

【0008】次段に入力したアナログ電圧は比較器12
でMSB−1に対応するのレベルである2-2・Vref
比較され、その結果はラッチ22 で一時保持されてMS
B−1のデジタル値b2 となる。
The analog voltage input to the next stage is the comparator 1 2
Is compared with the level corresponding to MSB-1 of 2 −2 · V ref, and the result is temporarily held in latch 2 2
It becomes the digital value b 2 of B-1.

【0009】このとき、その比較結果が上記(3)式を
満足するとき、つまりa2 =「0」のときは当該段に入
力した電圧Vout1が減算器42 をそのまま通過して更な
る次段に入力するが、(3)式を満足しないとき、つま
りa2 =「1」のときは、アナログスイッチ42 がオン
して減算器42 において上記した(4)式が実行され
る。
At this time, when the comparison result satisfies the above expression (3), that is, when a 2 = “0”, the voltage V out1 input to the relevant stage passes through the subtractor 4 2 as it is and further. When inputting to the next stage, when the expression (3) is not satisfied, that is, when a 2 = “1”, the analog switch 4 2 is turned on and the subtracter 4 2 executes the above expression (4). .

【0010】以下同様にして、nビットの分解能をもた
せるときはn段まで同様の処理が行われ、入力アナログ
電圧VinをA/D変換したMSB〜LSBに対応するデ
ジタル値b1 、b2 、・・・、bn が得られるようにな
る。
In the same manner, when a resolution of n bits is provided, similar processing is performed up to n stages, and digital values b 1 , b 2 corresponding to MSB to LSB obtained by A / D converting the input analog voltage Vin. ..., so that b n is obtained.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のA/D変換方式は、処理を電圧モードで行うものであ
り、特に図10に示す回路では、アナログスイッチ4が
必要となっており、この部分で遅れが著しく、高速化を
図ることが困難であった。
However, the above-mentioned conventional A / D conversion method performs the processing in the voltage mode, and in particular, the circuit shown in FIG. 10 requires the analog switch 4. There was a significant delay in this part, and it was difficult to increase the speed.

【0012】本発明はこのような点に鑑みてなされもの
であり、その目的は、高速化を図ることができるように
したA/D変換回路を提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an A / D conversion circuit capable of achieving high speed.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このために本発明は、入
力アナログ電流を該入力アナログ電流のフルスケールに
対応する基準電流の2-1倍の電流で減算し、その減算結
果を絶体値化して、該絶体値化出力に対して上記基準電
流の2-2倍の電流で減算を行い、これをnビット分繰り
返すと共に、上記各減算結果の極性を判別し、該判別結
果を論理変換してnビットのデジタル信号を得ることを
特徴とするA/D変換回路であって、上記絶体値化を、
一方の極性の減算結果の電流を取り込み他方の極性の減
算結果は取り込まない第1のカレントミラーと、該第1
のカレントミラーの出力の極性を反転する第2のカレン
トミラーと、該第2のカレントミラーの出力及び他方の
極性の減算結果の電流を取り込み、同一極性の電流とし
て出力する第3のカレントミラーとからなる回路で実行
するように構成した。
To this end, the present invention subtracts an input analog current by a current which is 2 -1 times the reference current corresponding to the full scale of the input analog current, and the subtraction result is an absolute value. The absolute value output, subtraction is performed with a current that is 2 -2 times the reference current, and this is repeated for n bits, the polarity of each subtraction result is determined, and the determination result is logically determined. An A / D conversion circuit, characterized by converting to obtain an n-bit digital signal, wherein:
A first current mirror that takes in the current of the subtraction result of one polarity and does not take in the result of the subtraction of the other polarity;
A second current mirror for inverting the polarity of the output of the current mirror, and a third current mirror for taking in the output of the second current mirror and the current of the subtraction result of the other polarity and outputting it as a current of the same polarity. It is configured to be executed by a circuit consisting of.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1はその一実施例の作用説明図である。本実施例では、
入力したアナログ電流Iinを、まずMSBに相当するレ
ベルである2-1・Iref で減算する。Iref は入力アナ
ログ電流Iinのフルスケール値に対応する基準電流であ
る。 Iout1=Iin−2-1・Iref (5) この演算結果である出力電流Iout1は正又は負のアナロ
グ電流値として得られるが、その極性が正、つまりIin
>2-1・Iref であればa1 =「1」とし、負であれば
1 =「0」とする。そして、正のときはそのままで、
また負のときはその値を反転して絶体値化、つまり正の
値に変換して、いずれの場合も次の段に送出する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is an explanatory view of the operation of the embodiment. In this embodiment,
The input analog current I in is first subtracted by 2 −1 · I ref which is a level corresponding to MSB. I ref is a reference current corresponding to the full scale value of the input analog current I in . I out1 = I in −2 −1 · I ref (5) The output current I out1 which is the result of this calculation is obtained as a positive or negative analog current value, but its polarity is positive, that is, I in
If it is> 2 −1 · I ref , a 1 = “1”, and if it is negative, a 1 = “0”. And when it is positive, it is as it is,
When the value is negative, the value is inverted to be an absolute value, that is, converted into a positive value, and in any case, it is sent to the next stage.

【0015】次の段では減算を、 Iout2=Iout1−2-2・Iref (6) の演算を行って、上記と同様な処理を行い、その極性が
正であればa2 =「1」とし、負であればa2 =「0」
とする。そして、正のときはそのままで、また負のとき
はその値を反転して絶体値化して、いずれの場合にも更
に次の段に送出する。
In the next stage, subtraction is performed to calculate I out2 = I out1 -2 -2 · I ref (6) and the same processing as above is performed. If the polarity is positive, a 2 = " 1 ”, and if negative, a 2 =“ 0 ”
And Then, when it is positive, it is as it is, and when it is negative, the value is inverted to be an absolute value, and in any case, it is sent to the next stage.

【0016】以上の処理を繰り返し行い、比較結果a1
〜an を求めて、この値をデコードして、MSB〜LS
Mのデジタル値を得る。
The above processing is repeated, and the comparison result a 1
~ A n , decode this value, MSB ~ LS
Get the digital value of M.

【0017】図2はこれを論理的に定式化した説明図で
ある。ここでは、入力アナログ電流Iinを、 b1-1+b2-2+b3-3+・・・・+bn -n
α (α:任意値) とおき、各減算出力および絶体値化出力をMSBから順
次示していったものである。処理されてゆくアナログ値
の絶体値化出力は、常に2種類であり、ビット数が増加
しても不変である。これは0の補数の原理から明らかで
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram in which this is logically formulated. Here, the input analog current I in is expressed as b 1 2 -1 + b 2 2 -2 + b 3 2 -3 + ... + b n 2 -n +
.alpha. (.alpha .: arbitrary value), each subtraction output and absolute value output are sequentially shown from the MSB. There are always two types of absolute value output of processed analog values, and they do not change even if the number of bits increases. This is clear from the principle of 0's complement.

【0018】この論理式から求めるべきデジタル値を導
き出したのが、図3である。ここでは、比較結果a1
n と最終的に得るべきMSB〜LSMに対応したデジ
タル値b1 〜bn の関係が明確になっている。これは、
一旦電圧信号に変換した後にEX・NORゲートの連続
処理により、b1 〜bn が導き出される。このように、
MSBから減算・絶体値化の一連の処理の連続および比
較出力の論理変換により、正確なデジタル値を導き出す
ことができる。
FIG. 3 shows the digital values to be obtained from this logical expression. Here, the comparison result a 1 ~
The relationship between a n and the digital values b 1 to b n corresponding to the MSB to LSM to be finally obtained is clear. this is,
After being once converted into a voltage signal, b 1 to b n are derived by continuous processing of the EX / NOR gate. in this way,
An accurate digital value can be derived by the logical conversion of the continuous and comparison outputs of the series of processing of subtraction and absolute value conversion from the MSB.

【0019】図4は上記した理論に基づいてこれを実行
するnビットのA/D変換器の具体的回路のブロック図
であり、11は入力アナログ電圧Vinを電流信号に変換
するV−I変換器、121 〜12n は入力電圧Vinのフ
ルスケール値に対応する基準電圧Vref を所定の比率の
電流信号に変換するためのV−I変換器、131 〜13
n は減算を行う差電流検出器、141 〜14n は得られ
た差電流を電圧に変換するI−V変換器、151 〜15
n はラッチ機能付き比較器、161 〜16n は絶体値化
回路、17はエンコーダである。
FIG. 4 is a block diagram of a specific circuit of the n-bit A / D converter to do this based on the theory described above, 11 V-I converting an input analog voltage V in into a current signal converter, 12 1 to 12 n is V-I converter for converting the reference voltage V ref corresponding to the full-scale value of the input voltage V in to a current signal of a predetermined ratio, 131-134
n is a differential current detector that performs subtraction, 14 1 to 14 n is an IV converter that converts the obtained differential current into a voltage, 15 1 to 15
n is a comparator with a latch function, 16 1 to 16 n are absolute value conversion circuits, and 17 is an encoder.

【0020】この回路では、差電流検出器131 によっ
て上記(5)式の減算が行われて、その結果得られる出
力電流Iout1がI−V変換器141 で電圧信号に変換さ
れてから比較器151 で論理判別さる。出力電流Iout1
の極性が正のときはその比較器151 の出力a1
「1」に、負のときはa1 =「0」となって、エンコー
ダ17に入力する。
In this circuit, the difference current detector 13 1 performs the subtraction of the equation (5), and the resulting output current I out1 is converted into a voltage signal by the IV converter 14 1 , The logical judgment is made by the comparator 15 1 . Output current I out1
Is positive, the output of the comparator 15 1 is a 1 =
To "1", the negative when a 1 = becomes "0", input to the encoder 17.

【0021】この出力電流Iout1は、それが正のときは
絶体値化回路161 をそのまま通過して、また負のとき
はその絶体値化回路161 で正の値に変換されてから、
次の段の差電流検出器132 に入力して、(6)式が演
算される。
This output current I out1 passes through the absolute value circuit 16 1 as it is when it is positive, and is converted into a positive value by the absolute value circuit 16 1 when it is negative. From
The difference current detector 13 2 in the next stage is input and the equation (6) is calculated.

【0022】以後、同様の演算がLSBレベルまで行わ
れて、比較器151 〜15n の出力a1 〜an が得られ
ると、この出力a1 〜an がエンコーダ17でエンコー
ドされて、デジタル出力b1 〜bn が得られる。b1
MSBに対応する値、bn はLSBに対応する値であ
る。
After that, when the same operation is performed up to the LSB level and the outputs a 1 to a n of the comparators 15 1 to 15 n are obtained, the outputs a 1 to a n are encoded by the encoder 17, Digital outputs b 1 to b n are obtained. b 1 is a value corresponding to MSB, and b n is a value corresponding to LSB.

【0023】図5は上記した差電流検出器121 と絶体
値化バッファ回路151 の具体的回路図である。ここ
で、D1、D2はダイオード、Q1〜Q3はカレントミ
ラー回路を構成するトランジスタ、Q4〜Q6も別のカ
レントミラーを構成するトランジスタ、Q7〜Q9も別
のカレントミラーを構成するトランジスタ、Q10、Q
11はプッシュプル回路を構成するトランジスタ、30
はI−V変換器141 と比較器151 の機能を有する変
換比較器、R1〜R8は抵抗、Ia1 、Ia2 、Ibは
定電流源である。なお、この定電流源は、Ia1 =Ia
2 、Ib=Ia1+Ia2 の関係がある。
FIG. 5 is a concrete circuit diagram of the differential current detector 12 1 and the absolute value conversion buffer circuit 15 1 described above. Here, D1 and D2 are diodes, Q1 to Q3 are transistors forming a current mirror circuit, Q4 to Q6 are transistors forming another current mirror, and Q7 to Q9 are transistors forming another current mirror, Q10 and Q3.
Reference numeral 11 is a transistor forming a push-pull circuit, 30
Is a conversion comparator having the functions of the IV converter 14 1 and the comparator 15 1 , R1 to R8 are resistors, and Ia 1 , Ia 2 , and Ib are constant current sources. The constant current source is Ia 1 = Ia
2 and Ib = Ia 1 + Ia 2 .

【0024】この回路では、Iin>2-1・Iref のと
き、ダイオードD1がオンし、ダイオードD2がオフし
て、そのダイオードD1、トランジスタQ1のコレクタ
を差電流id1(=Iin−2-1・Iref )とIa1 が流れ
て、これらがトランジスタQ2、Q5のコレクタ電流と
なる。またトランジスタQ8のコレクタには電流Ia2
が流れる。よってA点においては、 Ib=iout1+id1+Ia1 +Ia2 となる。Ib=Ia1 +Ia2 であるので、 Iout1=−id1 (7) となる。
In this circuit, when I in > 2 −1 · I ref , the diode D1 is turned on, the diode D2 is turned off, and the difference current i d1 (= I in −) is applied to the diode D1 and the collector of the transistor Q1. 2 −1 · I ref ) and Ia 1 flow, and these become collector currents of the transistors Q2 and Q5. The current Ia 2 is applied to the collector of the transistor Q8.
Flows. Therefore, at the point A, Ib = i out1 + id 1 + Ia 1 + Ia 2 . Since Ib = Ia 1 + Ia 2 , I out1 = −id 1 (7).

【0025】また、このときトランジスタQ10のコレ
クタには電流「id1+Ia1 」が流れるが、トランジス
タQ11のコレクタには定電流Ia2 が流れるので、変
換比較器30から流出する電流is は、 is =−id1 (8) となる。
Further, at this time the collector of transistor Q10 flows current "i d1 + Ia 1", since the collector of the transistor Q11 flows through the constant current Ia 2, current i s flowing out from the conversion comparator 30, i s = −i d1 (8).

【0026】一方、Iin<2-1・Iref のときは、ダイ
オードD1がオフし、ダイオードD2がオンして、その
ダイオードD2を差電流id2が流れて、トランジスタQ
7、Q8のコレクタ電流はIa+id2となる。よってA
点においては、 Ib=iout1+id2+Ia1 +Ia2 から、 Iout1=−id2 (9) となり、(7)式に示すid1と同様に同一極性の電流と
なる。
On the other hand, when I in <2 -1 · I ref , the diode D1 is turned off, the diode D2 is turned on, and the differential current i d2 flows through the diode D2, so that the transistor Q
The collector currents of 7 and Q8 are Ia + id2 . Therefore A
In point, the Ib = i out1 + i d2 + Ia 1 + Ia 2, I out1 = -i d2 (9) , and becomes the same as the same polarity current and i d1 shown in equation (7).

【0027】このときトランジスタQ10のコレクタに
はIa1 が流れ、トランジスタQ11のコレクタには電
流「Ia2 +id2」が流れる。このため、変換比較器3
0から流出する電流is は、 is =id2 (10) となり、論理変換器30への入力は(8)式に対して反
転し、論理判別ができることになる。
At this time, Ia 1 flows through the collector of the transistor Q10 and a current "Ia 2 + id 2 " flows through the collector of the transistor Q11. Therefore, the conversion comparator 3
The current i s flowing from 0 becomes i s = id 2 (10), the input to the logic converter 30 is inverted with respect to the expression (8), and the logic judgment can be performed.

【0028】図6は差電流検出器131 の別の例の回路
図である。D3、D4はダイオード、Q12〜Q15は
カレントミラーを構成するトランジスタ、Q16〜Q1
9は別のカレントミラーを構成するトランジスタ、Q2
0〜Q23は別のカレントミラー回路を構成するトラン
ジスタ、Ic、Idは定電流源である。なお、Ic=I
dである。
FIG. 6 is a circuit diagram of another example of the differential current detector 13 1 . D3 and D4 are diodes, Q12 to Q15 are transistors forming a current mirror, and Q16 to Q1.
9 is a transistor forming another current mirror, Q2
0 to Q23 are transistors forming another current mirror circuit, and Ic and Id are constant current sources. Note that Ic = I
d.

【0029】この図6の差電流検出器では、Iin>2-1
・Iref のとき、ダイオードD3がオンし、ダイオード
D4がオフして、そのダイオードD3を差電流id3が流
れて、トランジスタQ18、Q19、Q20、Q21の
コレクタ電流がid3+Icとなる。よって、B点におい
ては、 Id=Iout1+id3+Ic となるが、Ic=Idであるので、 Iout1=−id3 となる。
In the differential current detector of FIG. 6, I in > 2 -1
When I ref , the diode D3 is turned on, the diode D4 is turned off, a differential current i d3 flows through the diode D3, and the collector currents of the transistors Q18, Q19, Q20, and Q21 are i d3 + Ic. Therefore, the point B, but the Id = I out1 + i d3 + Ic, since it is Ic = Id, the I out1 = -i d3.

【0030】また、Iin>2-1・Iref のときは、ダイ
オードD3がオフし、ダイオードD4がオンして、その
ダイオードD4を差電流id4が流れて、トランジスタQ
19、Q20、Q21のコレクタ電流がid4+Icとな
る。よって、このときも、 Iout1=−id4 となる。
When I in > 2 −1 · I ref , the diode D3 is turned off, the diode D4 is turned on, and the differential current i d4 flows through the diode D4, so that the transistor Q
The collector currents of 19, Q20 and Q21 are i d4 + Ic. Therefore, also at this time, I out1 = −i d4 .

【0031】図7は上記エンコーダ17の内部構成の回
路図である。この回路は、EX・NORゲート1712
〜171n 、ラッチ回路1721 〜172n からなり、
図3に示したコード変換を行う。このエンコーダ17で
は、ラッチ回路1421 〜142n が同一クロックによ
り動作して、各デジタル出力に出力タイミングの一致が
取られる。
FIG. 7 is a circuit diagram of the internal configuration of the encoder 17. This circuit has an EX-NOR gate 171 2
, 171 n , and latch circuits 172 1 to 172 n ,
The code conversion shown in FIG. 3 is performed. In the encoder 17, the latch circuits 142 1 to 142 n operate with the same clock, and the output timings of the digital outputs are matched.

【0032】ところで、図4で説明したA/D変換器で
は、差電流検出器131 、・・に入力する基準電流がL
SB側に近くなるほど微少となり、また比較される出力
電流のレベルも同様に微少となる。従って、その差電流
検出には高精度な素子が要求されるようになり、また、
基準電流を発生させる回路においても同様となる。
By the way, in the A / D converter explained in FIG. 4, the reference current input to the differential current detector 13 1 , ... Is L.
The closer it is to the SB side, the smaller it becomes, and the level of the output current to be compared also becomes smaller. Therefore, a highly accurate element is required to detect the difference current, and
The same applies to the circuit that generates the reference current.

【0033】図8はこのような点の改良を図った別の実
施例のA/D変換器の具体的回路のブロック図である。
ここでは、入力電流IinをK1 倍して入力すると共にM
SBに対応する基準電流2-1・Iref もK1 倍に入力
し、差電流検出器131 で検出を行う。また、絶体値化
回路161 では極性の正負に拘らず利得K2 で増幅して
得られる出力電流Iout1を次のMSB−1の段に渡す。
FIG. 8 is a block diagram of a concrete circuit of an A / D converter according to another embodiment which is intended to improve such a point.
Here, the input current I in is multiplied by K 1 and input, and M
The reference current 2 −1 · I ref corresponding to SB is also input K 1 times, and the difference current detector 13 1 detects the difference. In the absolute value conversion circuit 16 1 , the output current I out1 obtained by amplifying with the gain K 2 is passed to the next MSB-1 stage regardless of the polarity of the polarity.

【0034】この段では、差電流検出器132 に入力す
る基準電流2-2・Iref をK2 ′倍して入力させる。こ
のとき、出力電流Iout1は元のレベル(Iinでのレベ
ル)に比べて利得がK1 ・K2 倍となっているので、基
準電流2-2・Iref についてもその利得K2 ′をこれに
対応してK2 ′=K1 ・K2 とする。以上のような動作
をLSBまで同様に行う。他は、図4で説明したものと
同様である。
In this stage, the reference current 2 -2 · I ref input to the differential current detector 13 2 is multiplied by K 2 ′ and input. At this time, the gain of the output current I out1 is K 1 · K 2 times that of the original level (the level at I in ), so that the gain K 2 ′ of the reference current 2 -2 · I ref is also increased. Correspondingly, K 2 ′ = K 1 · K 2 . The above operation is similarly performed up to the LSB. Others are the same as those described in FIG.

【0035】この実施例によれば、微少電圧で減算を行
う必要がなくなり、高精度の処理を行うことができる。
このとき、絶体値化回路161 〜16n の倍率は任意で
あり、前段又後段の基準電圧の影響を受けることはな
い。
According to this embodiment, it is not necessary to perform subtraction with a minute voltage, and highly accurate processing can be performed.
At this time, the magnifications of the absolute value conversion circuits 16 1 to 16 n are arbitrary and are not affected by the reference voltage of the preceding stage or the following stage.

【発明の効果】以上から本発明によれば、信号処理を電
流モードで行っているので、アナログスイッチ等は必要
なく、全体の動作速度を高速化することができる。ま
た、差電流を取り出す部分の両電流信号に同一の利得を
与えることよにより微少信号を大きな信号に変換して扱
うことができるので、高精度な処理を行うことができ、
正確なA/D変換を実行できるようになる。
As described above, according to the present invention, since the signal processing is performed in the current mode, an analog switch or the like is not necessary and the overall operation speed can be increased. Also, by giving the same gain to both current signals in the portion for extracting the difference current, it is possible to convert a minute signal into a large signal and handle it, so that highly accurate processing can be performed,
It becomes possible to perform accurate A / D conversion.

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

【図1】 本発明のA/D変換器の信号処理説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of signal processing of an A / D converter of the present invention.

【図2】 同A/D変換器の論理展開の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of logic expansion of the same A / D converter.

【図3】 同A/D変換器の論理変換の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of logic conversion of the same A / D converter.

【図4】 同A/D変換器の回路構成の機能ブロック図
である。
FIG. 4 is a functional block diagram of a circuit configuration of the same A / D converter.

【図5】 同A/D変換器の差電流検出器と絶体値化回
路の具体的回路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a specific circuit of a differential current detector and an absolute value conversion circuit of the same A / D converter.

【図6】 同A/D変換器の絶体値化回路の別の例の具
体的回路図である。
FIG. 6 is a specific circuit diagram of another example of the absolute value conversion circuit of the A / D converter.

【図7】 エンコーダの具体的回路の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a specific circuit of an encoder.

【図8】 同A/D変換器の別回路構成の機能ブロック
図である。
FIG. 8 is a functional block diagram of another circuit configuration of the same A / D converter.

【図9】 従来のA/D変換方式の信号処理説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram of signal processing of a conventional A / D conversion method.

【図10】従来のA/D変換方式の回路構成の機能ブロ
ック図である。
FIG. 10 is a functional block diagram of a circuit configuration of a conventional A / D conversion system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 〜1n 、21 〜2n :比較器、31 〜3n :減算
器、41 〜4n :アナログスイッチ、11、121 〜1
n :V−I変換器、131 〜13n :差電流検出器、
141 〜14n :I−V変換器、151 〜15n :ラッ
チ機能付き比較器、161 〜16n :絶体値化バッファ
回路、17:エンコーダ。
1 1 ~1 n, 2 1 ~2 n: comparator, 3 1 to 3 n: subtracter, 4 1 to 4 n: an analog switch, 11, 12 1 to 1
2 n : V-I converter, 13 1 to 13 n : differential current detector,
14 1 to 14 n : I-V converter, 15 1 to 15 n : comparator with latch function, 16 1 to 16 n : absolute value buffer circuit, 17: encoder.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力アナログ電流を該入力アナログ電流
のフルスケールに対応する基準電流の2-1倍の電流で減
算し、その減算結果を絶体値化して、該絶体値化出力に
対して上記基準電流の2-2倍の電流で減算を行い、これ
をnビット分繰り返すと共に、上記各減算結果の極性を
判別し、該判別結果を論理変換してnビットのデジタル
信号を得ることを特徴とするA/D変換回路であって、 上記絶体値化を、一方の極性の減算結果の電流を取り込
み他方の極性の減算結果は取り込まない第1のカレント
ミラーと、該第1のカレントミラーの出力の極性を反転
する第2のカレントミラーと、該第2のカレントミラー
の出力及び他方の極性の減算結果の電流を取り込み、同
一極性の電流として出力する第3のカレントミラーとか
らなる回路で実行することを特徴とするA/D変換回路
1. An input analog current is subtracted by a current that is 2 −1 times the reference current corresponding to the full scale of the input analog current, and the result of the subtraction is absolute valued, and the absolute value output is obtained. And subtracting with a current of 2 -2 times the reference current, repeating this for n bits, determining the polarity of each subtraction result, and logically converting the determination result to obtain an n-bit digital signal. An A / D conversion circuit characterized by: a first current mirror for capturing the current of the subtraction result of one polarity and not capturing the subtraction result of the other polarity for the above absolute value conversion; A second current mirror that inverts the polarity of the output of the current mirror; and a third current mirror that takes in the output of the second current mirror and the current of the subtraction result of the other polarity and outputs it as a current of the same polarity. Run in the circuit A / D converter circuit according to claim Rukoto
【請求項2】 上記減算される両電流に1を越える同一
の利得を持たせたことを特徴とする請求項1に記載のA
/D変換回路。
2. The A according to claim 1, wherein the subtracted currents have the same gain of more than one.
/ D conversion circuit.
JP5170945A 1993-06-18 1993-06-18 A/d conversion circuit Pending JPH077431A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5170945A JPH077431A (en) 1993-06-18 1993-06-18 A/d conversion circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5170945A JPH077431A (en) 1993-06-18 1993-06-18 A/d conversion circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH077431A true JPH077431A (en) 1995-01-10

Family

ID=15914292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5170945A Pending JPH077431A (en) 1993-06-18 1993-06-18 A/d conversion circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH077431A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7557746B1 (en) Time domain interpolation scheme for flash A/D converters
JP4836670B2 (en) Pipeline type A / D converter
US7397407B2 (en) D/A conversion circuit and A/D conversion circuit
US6222477B1 (en) Cascade A/D converter
JPH0514199A (en) A/d converter
EP0952671B1 (en) Pipeline analog-to-digital conversion system using a modified coding scheme and method of operation
JPS5875920A (en) A/d converter circuit
US5315301A (en) Binary data generating circuit and A/D converter having immunity to noise
JPH01133422A (en) Totally parallel and successively comparing analog-digital converter
JP3765797B2 (en) Pipeline type analog-digital converter
US5682163A (en) Semi-pipelined analog-to-digital converter
KR100294787B1 (en) Sub-ranging analog-to-digital converter with open-loop differential amplifiers
US6504500B1 (en) A/D converter and A/D converting method
JP2001352244A (en) Pipeline-type a/d converter
JPH077431A (en) A/d conversion circuit
JPH077432A (en) A/d conversion system
JP3353626B2 (en) Cascade A / D converter
Kester ADC architectures vi: Folding ADCs
JP2877983B2 (en) A / D converter circuit
CN112234991B (en) High-precision incremental analog-to-digital converter and conversion method thereof
JPH0446016B2 (en)
US20230163776A1 (en) Analog-to-digital converter and method for analog-to-digital conversion
JP2010239304A (en) A/d conversion device
JP2007208422A (en) Analog to digital converter
JP3141561B2 (en) Analog / digital conversion circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010911