JPH10285034A - Analog to digital converter circuit - Google Patents
Analog to digital converter circuitInfo
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- JPH10285034A JPH10285034A JP8850897A JP8850897A JPH10285034A JP H10285034 A JPH10285034 A JP H10285034A JP 8850897 A JP8850897 A JP 8850897A JP 8850897 A JP8850897 A JP 8850897A JP H10285034 A JPH10285034 A JP H10285034A
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- clock
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ/ディジ
タル変換回路、特にフラッシュ型アナログ/ディジタル
変換回路に関するものである。The present invention relates to an analog / digital conversion circuit, and more particularly to a flash type analog / digital conversion circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】フラッシュ型アナログ/ディジタル変換
回路は、複数の比較器により入力したアナログ電圧と分
圧抵抗から得た基準電圧とを比較し、これらの比較器の
出力信号をエンコーダによりディジタルコードに変換す
る。図2はアナログ信号Vinを4ビットのディジタル信
号D3,D2,D1,D0に変換するフラッシュ型アナ
ログ/ディジタル変換回路の一例を示している。図示の
ように、基準電圧Vref1とVref0との間に、16個の抵
抗素子R16,R15,…,R1,R0が直列に接続さ
れている。これらの抵抗素子の接続点がそれぞれ15個
のコンパレータC15,C14,…,C1,C0の反転
入力端子(−)に接続され、コンパレータC15,C1
4,…,C1,C0の非反転入力端子(+)に、アナロ
グ信号Vinが入力されている。コンパレータC15,C
14,…,C1,C0の出力信号またはその反転信号
は、それぞれ15個のANDゲートA15,A14,
…,A1,A0に入力される。例えば、コンパレータC
15の出力信号は、ANDゲートA15の両方の入力端
子に入力され、さらにその反転信号はANDゲートA1
4の一方の入力端子に入力され、ANDゲートA14の
他方の入力端子に、コンパレータC14の出力信号が入
力されている。2. Description of the Related Art A flash type analog / digital conversion circuit compares an analog voltage inputted by a plurality of comparators with a reference voltage obtained from a voltage dividing resistor, and outputs an output signal of these comparators to a digital code by an encoder. Convert. Figure 2 shows an example of a flash type analog / digital converter for converting the analog signal V in 4 digital signal bits D3, the D2, D1, D0. As shown, 16 resistance elements R16, R15, ..., R1, R0 are connected in series between the reference voltages Vref1 and Vref0 . The connection points of these resistance elements are connected to the inverting input terminals (-) of the fifteen comparators C15, C14,..., C1 and C0, respectively.
4, ..., the non-inverting input terminal of C1, C0 (+), the analog signal V in is input. Comparators C15, C
,..., C1 and C0 output signals or inverted signals thereof are respectively connected to 15 AND gates A15, A14,.
.., A1 and A0. For example, the comparator C
15 is input to both input terminals of an AND gate A15, and its inverted signal is output to an AND gate A1.
4, and the output signal of the comparator C14 is input to the other input terminal of the AND gate A14.
【0003】ANDゲートA15,A14,…,A1,
A0の出力信号は、エンコーダECDに入力される。エ
ンコーダECDは、ANDゲートA15,A14,…,
A1,A0から入力された15の信号を4ビットのディ
ジタル信号D3,D2,D1,D0に変換する。エンコ
ーダECDは、例えば基板上に形成されたROM回路に
より構成されている。図2のECD部分はその動作原理
を示す概念図であり、図にある二重丸の符号は、信号の
論理和を求める論理素子を示している。例えば、図示の
ように、ディジタル信号D3,D2,D1,D0の最上
位ビット(MSB)D3は、ANDゲートA15〜A8
の8本の出力信号の論理和により求められ、最下位ビッ
ト(LSB)D0は、ANDゲートA15,A13,A
11,A9,A7,A5,A3,A1の8本の出力信号
の論理和により求められる。即ち、図示のエンコーダE
CDにより、ANDゲートA15〜A1の出力信号がバ
イナリコードに変換される。また、ANDゲートA15
〜A1とエンコーダECDとを併せてエンコーダと考え
てもよい。この場合のエンコーダはコンパレータC15
〜C1の15本の出力信号をバイナリコードに変換する
機能を有するものである。[0003] AND gates A15, A14, ..., A1,
The output signal of A0 is input to the encoder ECD. The encoder ECD includes AND gates A15, A14,.
The 15 signals input from A1 and A0 are converted into 4-bit digital signals D3, D2, D1 and D0. The encoder ECD is configured by, for example, a ROM circuit formed on a substrate. The ECD part in FIG. 2 is a conceptual diagram showing the operation principle, and the double circle symbol in the figure indicates a logic element for calculating the logical sum of the signal. For example, as shown, the most significant bit (MSB) D3 of the digital signals D3, D2, D1 and D0 is connected to AND gates A15 to A8.
, And the least significant bit (LSB) D0 is obtained by AND gates A15, A13, A
It is obtained by the logical sum of eight output signals of 11, A9, A7, A5, A3 and A1. That is, the illustrated encoder E
The CD converts the output signals of the AND gates A15 to A1 into binary codes. Also, AND gate A15
A1 and the encoder ECD may be considered together as an encoder. The encoder in this case is a comparator C15
C1 has a function of converting the 15 output signals into binary codes.
【0004】上述したフラッシュ型アナログ/ディジタ
ル変換回路において、直列に接続されている16個の抵
抗素子R16〜R1により、16分割された基準電圧が
発生され、これらの基準電圧がそれぞれコンパレータC
15〜C1の反転入力端子(−)に入力される。コンパ
レータC15〜C1の非反転入力端子(+)には、アナ
ログ信号Vinが入力され、コンパレータは図示しないク
ロック信号に応じて動作し、例えばクロック信号の立ち
上がりエッジでアナログ信号Vinと基準電圧とを比較
し、比較結果に応じて出力端子にハイレベルまたはロー
レベルの信号を出力する。In the above-mentioned flash type analog / digital conversion circuit, a reference voltage divided into 16 is generated by 16 resistor elements R16 to R1 connected in series.
15 to C1 are input to the inverting input terminals (-). The non-inverting input terminal of the comparator C15~C1 (+), the analog signal V in is input, the comparator operates in response to a clock signal (not shown), for example, an analog signal V in and the reference voltage at the rising edge of the clock signal And outputs a high-level or low-level signal to the output terminal according to the comparison result.
【0005】図3はアナログ/ディジタル変換回路の変
換動作の一例を示している。図3において、“H”は信
号線がハイレベルに保持され、“L”は信号線がローレ
ベルに保持されている状態を示す。この例では、例え
ば、入力したアナログ信号Vinは、コンパレータC9の
反転入力端子に入力される基準電圧Vr9より高く、コン
パレータC10の反転入力端子に入力される基準電圧V
r10 より低いとする。この場合、コンパレータC9〜C
1の出力信号はハイレベル“H”であり、コンパレータ
C15〜C10の出力信号はローレベル“L”である。
そして、ANDゲートA9の出力信号以外はすべてロー
レベルに保持されている。エンコーダECDの出力信号
D3,D2,D1,D0は“HLLH”となり、これは
例えば、バイナリコードの“1001”に対応する。こ
のように、フラッシュ型アナログ/ディジタル変換回路
により、入力したアナログ信号Vinのレベルに応じたデ
ィジタルコードが得られる。FIG. 3 shows an example of the conversion operation of the analog / digital conversion circuit. In FIG. 3, "H" indicates a state where the signal line is held at a high level, and "L" indicates a state where the signal line is held at a low level. In this example, for example, the analog signal V in input is higher than the reference voltage V r9 inputted to the inverting input terminal of the comparator C9, reference voltage V inputted to the inverting input terminal of the comparator C10
Let it be lower than r10 . In this case, the comparators C9-C
1 is at the high level "H", and the output signals of the comparators C15 to C10 are at the low level "L".
All signals other than the output signal of the AND gate A9 are held at the low level. The output signals D3, D2, D1 and D0 of the encoder ECD become "HLLH", which corresponds to, for example, "1001" of a binary code. Thus, the flash type analog / digital converter, a digital code corresponding to the level of the analog signal V in input is obtained.
【0006】図4は実際の8ビットフラッシュ型アナロ
グ/ディジタル変換回路のレイアウト図を模式的に示し
ている。実際の回路構成上では255個のコンパレータ
を直列に配置するには現実ではないので、コンパレータ
256個が一列32個ずつで8列折り返して配置されて
いる。以下、各コンパレータからなる列をコンパレータ
バンク(CMP BANK)という。2つずつのコンパ
レータバンクの間に6ビットエンコーダが計4つ配置さ
れ、これらのエンコーダの出力データが8ビットエンコ
ーダECDAに出力される。基準電圧を発生する基準抵
抗は図示のように曲がりくねりながらシリースに配置さ
れているアルミニウム配線(以下、アルミ配線という)
により構成されている。FIG. 4 schematically shows a layout diagram of an actual 8-bit flash type analog / digital conversion circuit. Since it is not realistic to arrange 255 comparators in series on an actual circuit configuration, 256 comparators are arranged in an eight-column arrangement with 32 comparators in each row. Hereinafter, a row composed of each comparator is referred to as a comparator bank (CMP BANK). A total of four 6-bit encoders are arranged between two comparator banks, and output data of these encoders is output to an 8-bit encoder ECDA. The reference resistor that generates the reference voltage is an aluminum wiring (hereinafter referred to as aluminum wiring) that is arranged in the series in a meandering manner as shown in the figure.
It consists of.
【0007】各コンパレータはクロック信号CLKによ
り動作タイミングが制御されている。図5はクロック信
号CLKの供給回路を含むアナログ/ディジタル変換回
路の全体の構成を示している。図示のように、クロック
信号CLKは初段のクロックドライバーDRV0を介し
て、8つのクロックドライバーDRV1〜DRV8にそ
れぞれ入力される。8つのクロックドライバーDRV1
〜DRV8の出力はそれぞれ8本のクロック信号線LC
K1〜LCK8に接続されている。8本のクロック信号
線LCK1〜LCK8はそれぞれ8列のコンパレータバ
ンクに配線され、各コンパレータにクロック信号を供給
する。各コンパレータに供給されるクロック信号の同期
を図るため、クロックドライバーDRV1〜DRV8お
よびクロック信号線LCK1〜LCK8はすべて対称に
配置されている。The operation timing of each comparator is controlled by a clock signal CLK. FIG. 5 shows the overall configuration of an analog / digital conversion circuit including a clock signal CLK supply circuit. As shown in the figure, the clock signal CLK is input to eight clock drivers DRV1 to DRV8 via the first-stage clock driver DRV0. Eight clock drivers DRV1
To DRV8 are output from eight clock signal lines LC, respectively.
K1 to LCK8. The eight clock signal lines LCK1 to LCK8 are wired to eight columns of comparator banks, respectively, and supply clock signals to each comparator. In order to synchronize the clock signals supplied to the respective comparators, the clock drivers DRV1 to DRV8 and the clock signal lines LCK1 to LCK8 are all arranged symmetrically.
【0008】2列ずつのコンパレータバンク間に4つの
6ビットエンコーダECD1〜ECD4が配置されてい
る。各コンパレータの比較結果に応じてそれぞれ6ビッ
トのディジタルコードが生成される。エンコーダECD
1〜ECD4の出力コードが8ビットエンコーダECD
Aに転送され、それにより8ビットのディジタルコード
D0,D1,…,D7が生成され、出力バッファBUF
を介して出力される。[0008] Four 6-bit encoders ECD1 to ECD4 are arranged between two banks of comparator banks. A 6-bit digital code is generated according to the comparison result of each comparator. Encoder ECD
1 to ECD4 output code is 8-bit encoder ECD
A, which generates 8-bit digital codes D0, D1,..., D7, and outputs data to the output buffer BUF.
Is output via.
【0009】図6はコンパレータの一例を示す回路図で
ある。図示のように、コンパレータは増幅部AMP、比
較部CMPとラッチ部LATの三つの部分により構成さ
れている。増幅部AMPは、NPN型トランジスタQ
1,Q2からなるエミッタフォロワとNPN型トランジ
スタQ5,Q6、抵抗素子R3,R4からなる差動増幅
器により構成されている。比較部CMPはNPN型トラ
ンジスタQ8,Q9,Q12および抵抗素子R6,R7
からなる差動増幅器により構成されている。ラッチ部L
ATはNPN型トランジスタQ10,Q11,Q13か
らなる。ラッチ部LATによりラッチされた信号は、N
PN型トランジスタQ15,Q16からなるエミッタフ
ォロワにより出力される。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the comparator. As shown in the figure, the comparator includes three parts: an amplifier AMP, a comparator CMP, and a latch LAT. The amplifier AMP is an NPN transistor Q
1 and Q2, and a differential amplifier including NPN transistors Q5 and Q6 and resistance elements R3 and R4. The comparison unit CMP includes NPN transistors Q8, Q9, Q12 and resistance elements R6, R7.
And a differential amplifier consisting of Latch section L
AT is composed of NPN transistors Q10, Q11 and Q13. The signal latched by the latch unit LAT is N
It is output by an emitter follower composed of PN transistors Q15 and Q16.
【0010】図示のコンパレータでは、NPN型トラン
ジスタQ3,Q4,Q7,Q14,Q17,Q18およ
び抵抗素子R1,R2,R5,R8,R9,R10は電
流源回路を構成している。これらのトランジスタのベー
スはすべてバイアス電圧BAISの入力端子に接続さ
れ、外部から入力されたバイアス電圧BIASに応じた
電流を増幅部AMP、比較部CMPおよびラッチ部LA
Tに供給する。In the comparator shown, NPN transistors Q3, Q4, Q7, Q14, Q17, Q18 and resistance elements R1, R2, R5, R8, R9, R10 form a current source circuit. The bases of these transistors are all connected to the input terminal of the bias voltage BAIS, and a current corresponding to the bias voltage BIAS input from the outside is supplied to the amplification unit AMP, the comparison unit CMP, and the latch unit LA.
Supply to T.
【0011】増幅部AMPにおいて、トランジスタQ1
のベースはアナログ信号Vinの入力端子に接続され、ト
ランジスタQ2のベースは基準電圧Vref の入力端子に
接続されている。トランジスタQ1,Q2のコレクタは
電源電圧VCCの供給線に接続され、エミッタはそれぞれ
トランジスタQ3とQ4のコレクタに接続されている。
差動増幅器をなすトランジスタQ5およびQ6のベース
はそれぞれエミッタフォロワQ1とQ2のエミッタに接
続されている。トランジスタQ5,Q6のコレクタはそ
れぞれ抵抗素子R3,R4を介して電源電圧VCCの供給
線に接続され、エミッタはトランジスタQ7のコレクタ
に共通に接続されている。比較部CMPにおいて、トラ
ンジスタQ8,Q9のコレクタはそれぞれ抵抗素子R
6,R7を介して電源電圧VCCの供給線に接続され、エ
ミッタはトランジスタQ12のコレクタに共通に接続さ
れている。トランジスタQ12のベースはクロック信号
CLKの反転信号CLKNの入力端子に接続され、エミ
ッタは電流源をなすトランジスタQ14のコレクタに接
続されている。ラッチ部LATにおいて、トランジスタ
Q10のコレクタは抵抗素子R6とトランジスタQ8の
コレクタとの接続点ノードND1に接続され、ベースは
抵抗素子R7とトランジスタQ9のコレクタとの接続点
ノードND2に接続されている。トランジスタQ11の
コレクタはノードND2に接続され、ベースはノードN
D1に接続されている。トランジスタQ10,Q11の
エミッタはトランジスタQ13のコレクタに共通に接続
され、トランジスタQ13のベースはクロック信号CL
Kの入力端子に接続され、エミッタはトランジスタQ1
2のエミッタとともに電流源をなすトランジスタQ14
のコレクタに接続されている。In the amplifier AMP, the transistor Q1
The base is connected to the input terminal of the analog signal V in, the base of the transistor Q2 is connected to the input terminal of the reference voltage V ref. The collector of the transistor Q1, Q2 is connected to the supply line of the power supply voltage V CC, and the emitter is respectively connected to the collectors of the transistors Q3 and Q4.
The bases of transistors Q5 and Q6 forming a differential amplifier are connected to the emitters of emitter followers Q1 and Q2, respectively. It is connected to the supply line of the transistors Q5, respectively Q6 collector resistor element R3, via the R4 power supply voltage V CC, an emitter connected in common to the collector of the transistor Q7. In the comparator CMP, the collectors of the transistors Q8 and Q9 are respectively connected to the resistor R
6, through R7 are connected to the supply line of the power supply voltage V CC, an emitter connected in common to the collector of the transistor Q12. The base of the transistor Q12 is connected to the input terminal of the inverted signal CLKN of the clock signal CLK, and the emitter is connected to the collector of the transistor Q14 serving as a current source. In the latch section LAT, the collector of the transistor Q10 is connected to a connection node ND1 between the resistance element R6 and the collector of the transistor Q8, and the base is connected to a connection node ND2 between the resistance element R7 and the collector of the transistor Q9. Transistor Q11 has a collector connected to node ND2 and a base connected to node N2.
D1. The emitters of the transistors Q10 and Q11 are commonly connected to the collector of the transistor Q13, and the base of the transistor Q13 is connected to the clock signal CL.
K is connected to the input terminal, and the emitter is connected to the transistor Q1.
Transistor Q14 which forms a current source with the emitter of
Connected to the collector.
【0012】図6に示すコンパレータはクロック信号C
LKおよびその反転信号CLKNに応じて動作する。ア
ナログ信号Vinおよび基準電圧Vref はそれぞれエミッ
タフォロワQ1,Q2を介してトランジスタQ5,Q6
のベースに入力される。トランジスタQ5,Q6からな
る差動増幅器により増幅された後、それぞれ比較部CM
PのトランジスタQ8,Q9のベースに入力される。ト
ランジスタQ8,Q9のコレクタ電位は、入力信号に応
じて設定され、さらにラッチ部LATによりラッチされ
る。ラッチ部LATによりラッチされた信号はエミッタ
フォロワQ15,Q16を介してそれぞれ出力電圧V
out ,V/outとして出力される。The comparator shown in FIG.
It operates according to LK and its inverted signal CLKN. Analog signal V in and the reference voltage V ref is respectively via an emitter follower Q1, Q2 transistors Q5, Q6
Is entered at the base of After being amplified by the differential amplifier including the transistors Q5 and Q6,
It is input to the bases of P transistors Q8 and Q9. The collector potentials of the transistors Q8 and Q9 are set according to the input signal, and are further latched by the latch unit LAT. The signal latched by the latch unit LAT is output via the emitter followers Q15 and Q16 to output voltage V
out , and output as V / out .
【0013】図7はコンパレータの動作を示す波形図で
ある。以下、図6の回路図および図7の波形図を参照し
つつ、コンパレータの動作について説明する。まず、ク
ロック信号CLKがローレベル、その反転信号CLKN
がハイレベルのとき、コンパレータは比較モードにあ
る。この場合、トランジスタQ12が導通状態、トラン
ジスタQ13が非導通状態にある。電流源をなすトラン
ジスタQ14のコレクタに流れる電流が全部比較部CM
Pに供給される。この場合ノードND1,ND2の電位
は入力したアナログ信号Vinと基準電圧Vref との電位
差に応じて設定される。例えば、アナログ信号Vinが基
準電圧Vref より高いとき、ノードND1がノードND
2より高いレベルに保持され、逆に、アナログ信号Vin
が基準電圧Vref より低いとき、ノードND1はノード
ND2より低い電位に保持される。FIG. 7 is a waveform chart showing the operation of the comparator. Hereinafter, the operation of the comparator will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 6 and the waveform diagram of FIG. First, the clock signal CLK is at a low level and its inverted signal CLKN
Is high, the comparator is in comparison mode. In this case, transistor Q12 is on, and transistor Q13 is off. The current flowing through the collector of the transistor Q14 forming the current source
P. In this case the potential of the node ND1, ND2 is set in accordance with the potential difference between the analog signal V in and the reference voltage V ref input. For example, when the analog signal V in is higher than the reference voltage V ref, the node ND1 node ND
Is held higher than 2 levels, conversely, the analog signal V in
Is lower than the reference voltage Vref , the node ND1 is kept at a lower potential than the node ND2.
【0014】次にクロック信号CLKがハイレベル、そ
の反転信号CLKNがローレベルのとき、コンパレータ
はラッチモードにある。この場合、トランジスタQ12
が非導通状態、トランジスタQ13が導通状態にある。
電流源をなすトランジスタQ14により供給された電流
が全部ラッチ部LATに流れるので、比較部CMPが非
動作、ラッチ部LATのみが動作する。ラッチ部LAT
により、例えば、比較部CMPでは、ノードND1とノ
ードND2のわずかの電位差でも増幅され、ハイレベル
“H”とローレベル“L”として保持される。そして、
ノードND1とノードND2のレベルがそのまま保持さ
れ、次の比較モードに入るまで維持される。ラッチ部L
ATにより保持された信号がそれぞれトランジスタQ1
5,Q16により構成されたエミッタフォロワにより出
力される。コンパレータの出力信号は、エンコーダに入
力される。エンコーダにより複数のコンパレータからの
入力信号がディジタルコードに変換される。Next, when the clock signal CLK is at the high level and its inverted signal CLKN is at the low level, the comparator is in the latch mode. In this case, the transistor Q12
Are in a non-conductive state, and the transistor Q13 is in a conductive state.
Since all the current supplied by the transistor Q14 serving as a current source flows to the latch unit LAT, the comparison unit CMP does not operate, and only the latch unit LAT operates. Latch section LAT
Accordingly, for example, in the comparator CMP, even a slight potential difference between the node ND1 and the node ND2 is amplified and held as a high level “H” and a low level “L”. And
The levels of the nodes ND1 and ND2 are held as they are, and are maintained until the next comparison mode is entered. Latch section L
The signal held by the AT is the transistor Q1.
5, Q16, and output by an emitter follower. The output signal of the comparator is input to the encoder. The input signals from the plurality of comparators are converted into digital codes by the encoder.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のフラッシュ型アナログ/ディジタル変換回路におい
ては、コンパレータバンクを構成する各コンパレータに
一様なタイミングでクロック信号CLKを供給するため
に、図5に示すように対称に配置されているクロックド
ライバーDRV1〜DRV8が設けられているが、各コ
ンパレータの配置位置により、機能上で隣同士のコンパ
レータにも係わらず、クロック信号CLKが別々の経路
で供給されることがあり、スルーレート(Slew rate )
の高いアナログ信号Vinが入力されている場合、各コン
パレータの動作時間の微妙なずれが生じるため、コンパ
レータ間で出力誤差が発生してしまうという不利益があ
る。これによりエンコーダから誤ったディジタルコード
が出力されるおそれがある。In the above-mentioned conventional flash type analog / digital conversion circuit, in order to supply a clock signal CLK to each comparator constituting a comparator bank at a uniform timing, FIG. Although clock drivers DRV1 to DRV8 are provided symmetrically as shown in the figure, the clock signal CLK is supplied through separate paths regardless of the function of the adjacent comparators depending on the arrangement position of each comparator. Slew rate (Slew rate)
If a high analog signal V in of is input, since the subtle displacement of the operating time of the comparators occurs, there is the disadvantage that the output error between the comparator occurs. As a result, an erroneous digital code may be output from the encoder.
【0016】例えば、図4に示すように、コンパレータ
C31とコンパレータC32は隣同士であるが、レイア
ウトの関係上、これらのコンパレータは異なるクロック
ドライバーDRV1,DRV2からのクロック信号によ
り動作タイミングが制御される。同様に、コンパレータ
C63とコンパレータC64も隣同士でありながら、そ
れぞれクロックドライバーDRV2とDRV3からのク
ロック信号により動作タイミングが制御される。それ以
外に、例えば、コンパレータC191とC192、コン
パレータC223とコンパレータC224などにも同様
な問題がある。For example, as shown in FIG. 4, although the comparators C31 and C32 are adjacent to each other, their operation timings are controlled by clock signals from different clock drivers DRV1 and DRV2 due to the layout relationship. . Similarly, the operation timing is controlled by the clock signals from the clock drivers DRV2 and DRV3, respectively, while the comparators C63 and C64 are adjacent to each other. In addition, for example, the comparators C191 and C192, the comparator C223 and the comparator C224 also have a similar problem.
【0017】スルーレートの高いアナログ信号Vinに対
してアナログ/ディジタル変換を行う場合、隣同士のコ
ンパレータの動作タイミングの微小なずれでも大きな誤
差を生じることがある。以下、これについて説明する。
図8はアナログ/ディジタル変換回路の直線性(リニア
リティ)の概念を示す図である。ここでは、例えば、入
力信号に対して3ビットのディジタルコードを出力する
アナログ/ディジタル変換回路を例として示している。
図中のILEは積分直線性誤差(Integral Linearity E
rror)、DLEは微分直線性誤差(Differential Linea
rity Error)をそれぞれ示している。また、1LSBに
対応する電圧V0 は次式により求められる。[0017] In the case of performing analog / digital conversion on a high slew rate analog signal V in, which may be a very small shift of the operation timing of the comparator of next to each other resulting in large errors. Hereinafter, this will be described.
FIG. 8 is a diagram illustrating the concept of linearity of an analog / digital conversion circuit. Here, for example, an analog / digital conversion circuit that outputs a 3-bit digital code for an input signal is shown as an example.
ILE in the figure is the integral linearity error (Integral Linearity E
rror), DLE is differential linearity error (Differential Linea
rity Error). Further, the voltage V 0 corresponding to 1 LSB is obtained by the following equation.
【0018】[0018]
【数1】 V0 =VPP/2n …(1) ここで、VPPはアナログ/ディジタル変換回路のダイナ
ミックレンジ、nはディジタルコードのビット数であ
る。V 0 = V PP / 2 n (1) where V PP is the dynamic range of the analog / digital conversion circuit, and n is the number of bits of the digital code.
【0019】例えば、アナログ/ディジタル変換回路の
ダイナミックレンジVPPが2V、変換コードは8ビット
の場合、1LSBに対応する電圧V0 は約8ミリボルト
(mV)となる。For example, when the dynamic range V PP of the analog / digital conversion circuit is 2 V and the conversion code is 8 bits, the voltage V 0 corresponding to 1 LSB is about 8 millivolts (mV).
【0020】図示のように、DLEおよびILEがとも
に0LSBの場合、入力信号Vinに応じて理想的な変換
コードが得られるが、それ以外の場合に、図8(b)に
示すように変換コードには誤差が生じる。即ち、アナロ
グ/ディジタル変換回路により得られたディジタルコー
ドは、入力信号Vinの電圧レベルを正確に反映していな
い。[0020] As shown, when the DLE and ILE are both 0 LSB, but ideal conversion codes according to the input signal V in is obtained, otherwise, converted as shown in FIG. 8 (b) There is an error in the code. In other words, the digital code obtained by the analog / digital conversion circuit, do not accurately reflect the voltage level of the input signal V in.
【0021】図9は8ビットのアナログ/ディジタル変
換回路のリニアリティの一例を示している。これはアナ
ログ信号Vinの周波数が低いときのものであり、ILE
およびDLEがともに−0.5LSB〜0.5LSBの
範囲内に保持されている。上述のようにクロック信号C
LKが別々の経路で各コンパレータに供給されている場
合、隣同士のコンパレータ間にクロック信号CLKの同
期がごくわずかながらずれることがある。このため、入
力信号Vinの電圧のスルーレートが高くなる、例えば、
入力信号Vinの周波数が高くなる場合、静特性からさら
に波形がひずんだり、またはアナログ信号Vinとは全く
かけ離れたスパークル(Sparkle )ノイズが発生するこ
とがある。FIG. 9 shows an example of the linearity of an 8-bit analog / digital conversion circuit. This is one of when the low frequency of the analog signal V in, ILE
And DLE are both kept within the range of -0.5 LSB to 0.5 LSB. As described above, the clock signal C
When the LK is supplied to each comparator through a separate path, the synchronization of the clock signal CLK may be slightly shifted between adjacent comparators. Therefore, the slew rate of the voltage of the input signal V in is high, for example,
If the frequency of the input signal V in increases, Dari distorted more waveform from the static properties, or no far apart Sparkle (Sparkle) noise analog signal V in may occur.
【0022】図10は低速と高速のアナログ信号Vinが
入力された場合のアナログ/ディジタル変換回路の誤差
を示す波形図である。ここで、正弦波の波形を入力信号
として、アナログ/ディジタル変換回路によりディジタ
ルコードに変換して、そして、得られたディジタルコー
ドをディジタル/アナログ変換回路により再びアナログ
信号に変換する。変換後得られたアナログ出力信号をも
との入力信号Vinと比較することにより、アナログ/デ
ィジタル変換回路の誤差を確認できる。ここで、理想波
形(Ideal waveform)は変換前の入力信号Vin、実波形
(Actual waveform )はディジタル/アナログ変換回路
の出力信号である。なお、ここでは、ディジタル/アナ
ログ変換回路は精度の高いものを用いることとして、変
換により生じた誤差はアナログ/ディジタル変換回路の
誤差のみとする。[0022] FIG. 10 is a waveform diagram showing an error of an analog / digital converter when the analog signal V in the low speed and high speed has been input. Here, a sine wave waveform is used as an input signal, which is converted into a digital code by an analog / digital conversion circuit, and the obtained digital code is again converted into an analog signal by a digital / analog conversion circuit. The analog output signal obtained after conversion by comparing the original input signal V in, can check the error of the analog / digital converter. Here, an ideal waveform is an input signal V in before conversion, and an actual waveform is an output signal of a digital / analog conversion circuit. Here, it is assumed that a high-precision digital-to-analog conversion circuit is used, and errors caused by the conversion are only errors of the analog-to-digital conversion circuit.
【0023】図10(a)は入力信号Vinが低い周波
数、例えばfin=1kHz、クロック信号CLKの周
波数fclkは、例えば100MHzの場合、入力信号
Vinと出力信号の波形をそれぞれ示している。図示のよ
うに、入力信号Vinが低周波数の場合、変換により生じ
た誤差が小さく、出力信号はほぼもとの入力信号Vinを
忠実に再現できる。[0023] FIG. 10 (a) is the input signal V in is low frequency, for example, fin = 1 kHz, the frequency fclk of the clock signal CLK, the example, in the case of 100 MHz, shows the waveform of the input signal V in and the output signal, respectively. As shown, when the input signal V in is low-frequency, small error generated by the conversion, the output signal can be faithfully reproduced nearly original input signal V in.
【0024】一方、クロック信号CLKの周波数fcl
kは同じく100MHzとして、入力信号Vinの周波数
finはクロック信号CLKの周波数より高く、例え
ば、100MHz+100kHzの場合、図10(b)
に示すように、入力信号Vinのスルーレートの高い部分
では、スパークルノイズが発生し、また、スルーレート
の低い部分でもアナログ/ディジタル変換回路の静特性
による誤差が生じる。このため、入力信号Vinの周波数
が高い場合、ディジタル/アナログ変換回路の出力信号
はもとの入力信号Vinと異なる信号になってしまう。On the other hand, the frequency fcl of the clock signal CLK is
k is the same 100 MHz, the frequency fin of the input signal V in is higher than the frequency of the clock signal CLK, for example, in the case of 100 MHz + 100kHz, FIG 10 (b)
As shown, in the portion having a high slew rate of the input signal V in, sparkle noise is generated, also, the error is caused by the static characteristics of the analog / digital converter circuit at a low slew rate portion. Therefore, when the frequency of the input signal V in high, an output signal of the digital / analog conversion circuit becomes different from the signal and the original input signal V in.
【0025】フラッシュ型アナログ/ディジタル変換回
路の静特性のリニアリティの誤差原因は、基準電圧V
ref を生成するためのアルミ配線の幅、厚さのバラツキ
による基準電圧誤差、アルミ配線の曲がり部分の配線処
理、コンパレータの入力段のオフセット電圧のバラツ
キ、そして、コンパレータのバイアス電圧、オフセット
電圧のバラツキなどが考えられる。一方、アナログ/デ
ィジタル変換回路の動特性のリニアリティの誤差原因
は、コンパレータの入力段の非線形性、コンパレータの
入力段の速度のバラツキ、入力段における信号遅延およ
びクロック遅延のバラツキ、さらにクロックのジッタな
どが考えられる。さらに、動特性の誤差には、上述した
静特性の誤差が加えられる。The cause of the error in the linearity of the static characteristic of the flash type analog / digital conversion circuit is the reference voltage V
Reference voltage error due to variations in aluminum wiring width and thickness for generating ref , wiring processing of bent aluminum wiring, variations in offset voltage of comparator input stage, and variations in bias voltage and offset voltage of comparator And so on. On the other hand, the causes of errors in the linearity of the dynamic characteristics of the analog / digital conversion circuit include nonlinearities in the input stage of the comparator, variations in the speed of the input stage of the comparator, variations in the signal delay and clock delay in the input stage, and clock jitter. Can be considered. Further, the above-described error in the static characteristic is added to the error in the dynamic characteristic.
【0026】図11は入力信号のスルーレートが高いこ
とによるクロック遅延のバラツキを説明するための図で
ある。ここで、入力信号V(t)は正弦波として、信号
のスルーレートは時間に対する微分であるので、次式が
得られる。FIG. 11 is a diagram for explaining variations in clock delay due to a high slew rate of an input signal. Here, since the input signal V (t) is a sine wave and the slew rate of the signal is a derivative with respect to time, the following equation is obtained.
【0027】[0027]
【数2】 V(t)=Asin2πft dV(t)/dt=2πfAcos2πft dV(t)/dt(max)=2πfA …(2)V (t) = Asin2πft dV (t) / dt = 2πfAcos2πft dV (t) / dt (max) = 2πfA (2)
【0028】即ち、入力信号V(t)のスルーレートの
最も高い部分において、信号レベルが1LSB分変化す
るための時間Δtは、次式により求まる。That is, at the portion where the slew rate of the input signal V (t) is the highest, the time Δt for changing the signal level by 1 LSB is obtained by the following equation.
【数3】 Δt=ΔV/2πfA …(3)Δt = ΔV / 2πfA (3)
【0029】ここで、ΔVは1LSBに対応する信号V
inの電圧であり、式(1)のV0 と同様である。例え
ば、入力信号VinのダイナミックレンジVPPが2V、変
換コードが8ビットの場合、ΔVは約8mVである。さ
らに、入力信号Vinの周波数finを50MHzとする
と、式(3)により、Δt=25ピコ秒(psec)と
なる。Here, ΔV is a signal V corresponding to 1 LSB.
in , which is the same as V 0 in equation (1). For example, when the dynamic range V PP of the input signal V in is 2V, conversion code is 8 bits, [Delta] V is approximately 8mV. Further, when the 50MHz frequency fin of the input signal V in, by the equation (3), a Delta] t = 25 picoseconds (psec).
【0030】即ち、アナログ/ディジタル変換回路にお
いて、クロックの同期ずれによる変換誤差を1LSB以
内に抑えるために、上記の例では、各コンパレータに供
給されているクロック信号CLKの同期ずれを25ps
ec以内に抑える必要がある。各コンパレータにおい
て、クロック信号CLKの遅延時間のバラツキがこれを
越えた場合、スパークルノイズが生じる可能性がある。That is, in the analog / digital conversion circuit, in order to suppress the conversion error due to clock synchronization deviation to within 1 LSB, in the above example, the synchronization deviation of the clock signal CLK supplied to each comparator is reduced by 25 ps.
ec. In each comparator, if the variation of the delay time of the clock signal CLK exceeds this, sparkle noise may occur.
【0031】図12の例では、例えば、入力したアナロ
グ信号Vinは、コンパレータC9の反転入力端子に入力
される基準電圧Vr9より高く、コンパレータC10の反
転入力端子に入力される基準電圧Vr10 より低いとす
る。正常な状態では、図3に示した動作例と同様に、コ
ンパレータC15〜C10の出力信号はローレベル
“L”であり、コンパレータC9〜C1の出力信号はハ
イレベル“H”であるべきである。しかし、例えば、ク
ロック信号の同期のずれにより、コンパレータC7の出
力信号がハイレベル“H”になってしまう。これによ
り、ANDゲートA9以外に、ANDゲートA7の出力
信号もハイレベルに保持される。これにより、エンコー
ダECDの出力信号D3,D2,D1,D0は“HHH
H”となり、これは例えば、バイナリコードの“111
1”に対応し、本来出力すべきディジタルコード“10
01”からかけ離れたディジタルコードが出力され、ス
パークルノイズが生じる。[0031] In the example of FIG. 12, for example, the analog signal V in input is higher than the reference voltage V r9 inputted to the inverting input terminal of the comparator C9, reference voltage V is inputted to the inverting input terminal of the comparator C10 r10 Let it be lower. In a normal state, the output signals of the comparators C15 to C10 should be at the low level "L" and the output signals of the comparators C9 to C1 should be at the high level "H" as in the operation example shown in FIG. . However, the output signal of the comparator C7 becomes high level “H” due to, for example, a deviation in synchronization of the clock signal. Thus, in addition to the AND gate A9, the output signal of the AND gate A7 is also held at the high level. As a result, the output signals D3, D2, D1, D0 of the encoder ECD become “HHH”.
H ”, which is, for example, the binary code“ 111 ”.
1 "and the digital code" 10
A digital code far from 01 "is output, and sparkle noise occurs.
【0032】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、クロックの同期ずれによる変換
誤差を低減でき、ダイナミック特性の良いアナログ/デ
ィジタル変換回路を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an analog / digital conversion circuit which can reduce a conversion error due to a clock synchronization deviation and has good dynamic characteristics.
【0033】[0033]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は直列に接続されている複数の分圧抵抗から
得た基準電圧と入力信号とのレベルを比較する複数の比
較手段と、上記複数の比較手段からの比較結果に応じた
ディジタルコードを生成するアナログ/ディジタル変換
回路であって、上記複数の比較手段は、行列状に配置さ
れ、同一列に配置されている各比較手段に共通のクロッ
ク信号配線を介して供給されるクロックに応じて比較動
作を行い、動作上隣り合う比較手段の近辺に、異なる列
間の上記クロック信号配線間に接続線を有する。To achieve the above object, the present invention comprises a plurality of comparing means for comparing the level of an input signal with a reference voltage obtained from a plurality of voltage dividing resistors connected in series; An analog / digital conversion circuit for generating a digital code according to a comparison result from the plurality of comparison means, wherein the plurality of comparison means are arranged in a matrix and each of the plurality of comparison means is arranged in the same column. A comparison operation is performed in response to a clock supplied via a common clock signal wiring, and a connection line is provided between the clock signal wirings in different columns in the vicinity of comparison means adjacent to each other in operation.
【0034】また、本発明では、上記各列の上記クロッ
ク信号配線にクロック信号を供給するクロック供給手段
を有し、且つ、上記クロック供給手段は、レイアウト上
対称に配置されている。Further, in the present invention, there is provided clock supply means for supplying a clock signal to the clock signal wiring of each column, and the clock supply means is symmetrically arranged on a layout.
【0035】さらに、本発明では、上記分圧抵抗は、第
1の電圧と第2の電圧間に基板上に形成されている配
線、例えば、金属配線により構成されている。Further, in the present invention, the voltage dividing resistor is constituted by a wiring formed on the substrate between the first voltage and the second voltage, for example, a metal wiring.
【0036】本発明によれば、行列状に配置されている
複数の比較手段において、各列(または各行)の比較手
段にそれぞれ共通の信号線によりクロック信号が供給さ
れる。各比較手段は供給されたクロック信号に応じて比
較動作のタイミングが制御される。各列(行)間にクロ
ック信号を供給する信号線の間に、動作上隣り合う比較
手段の近辺に接続線を形成し、異なる列(行)間のクロ
ック信号線を短絡させることにより、クロックの同期ず
れによる変換誤差を低減でき、ダイナミック特性の良い
アナログ/ディジタル変換回路を実現する。According to the present invention, in the plurality of comparing means arranged in a matrix, a clock signal is supplied to the comparing means of each column (or each row) through a common signal line. The timing of the comparing operation of each comparing means is controlled in accordance with the supplied clock signal. A connection line is formed between signal lines for supplying a clock signal between columns (rows) in the vicinity of comparison means that are operatively adjacent to each other, and a clock signal line between different columns (rows) is short-circuited to form a clock signal. A conversion error due to a synchronization shift of the analog / digital conversion circuit can be reduced, and an analog / digital conversion circuit having good dynamic characteristics can be realized.
【0037】[0037]
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るアナログ/デ
ィジタル変換回路の一実施例を示すレイアウト図であ
る。本実施例は8ビットのアナログ/ディジタル変換回
路を例にそのレイアウトの構成を示している。図示のよ
うに、クロック信号CLKはクロックドライバーDRV
0を介して、対称に配置されている8つのクロックドラ
イバーDRV1,DRV2,…,DVR8にそれぞれ入
力される。これらのクロックドライバーDRV1〜DR
V8により、それぞれ一本ずつのクロック信号線LCK
1,LCK2,…,LCK8が駆動されている。FIG. 1 is a layout diagram showing an embodiment of an analog / digital conversion circuit according to the present invention. In this embodiment, the layout configuration of an 8-bit analog / digital conversion circuit is shown as an example. As shown, the clock signal CLK is a clock driver DRV
., DVR8, which are arranged symmetrically, via eight clock drivers DRV1, DRV2,..., DVR8. These clock drivers DRV1 to DRV1
V8, one clock signal line LCK
1, LCK2,..., LCK8 are driven.
【0038】8ビットのディジタルコードを得るため
に、抵抗値が同じである255個の分圧用抵抗素子を直
列に配置し、さらに255個のコンパレータを設けるこ
とが必要である。実際の半導体基板上では、これらの素
子をすべて直列に配置するにはレイアウト面積などから
考えて非現実であり、実際のレイアウトは図1に示すパ
ターンとなる。図示のように、分圧用抵抗素子は曲がり
くねりながらシリースに配置されているアルミニウム配
線により構成されている。アルミ配線の両端にはそれぞ
れ基準電圧VRT,VRBが印加され、アルミ配線上に
生じた電圧降下はコンパレータの基準電圧として、各コ
ンパレータに入力される。アルミ配線の間に32個のコ
ンパレータからなるコンパレータバンク計8バンクが配
置されている。さらに、二つずつのコンパレータバンク
の間に、それぞれ6ビットエンコーダECD1,ECD
2,ECD3,ECD4が配置されている。In order to obtain an 8-bit digital code, it is necessary to arrange 255 voltage-dividing resistance elements having the same resistance value in series and further provide 255 comparators. On an actual semiconductor substrate, arranging all of these elements in series is impractical in view of the layout area and the like, and the actual layout is the pattern shown in FIG. As shown in the figure, the voltage-dividing resistance element is constituted by an aluminum wiring which is arranged in a series while winding. Reference voltages VRT and VRB are respectively applied to both ends of the aluminum wiring, and a voltage drop generated on the aluminum wiring is input to each comparator as a reference voltage of the comparator. A total of eight comparator banks consisting of 32 comparators are arranged between the aluminum wirings. Furthermore, between the two comparator banks, the 6-bit encoders ECD1 and ECD are respectively provided.
2, ECD3 and ECD4 are arranged.
【0039】各コンパレータにアルミ配線上に生じた基
準電圧Vref 、アナログ信号Vinおよびクロック信号C
LKがそれぞれ入力される。コンパレータの比較結果は
すべて6ビットエンコーダECD1〜ECD4に入力さ
れる。これらのエンコーダにより、まず6ビットのディ
ジタルコードが生成される。そして、各エンコーダEC
D1〜ECD4の変換コードが8ビットエンコーダEC
DAに入力され、8ビットのディジタルコードD0,D
1,…,D7が生成される。変換コードD0,D1,
…,D7は出力バッファBUFを介して外部に出力され
る。The reference voltage V ref generated on the aluminum wiring to each comparator, the analog signal V in and the clock signal C
LK are input. All the comparison results of the comparator are input to the 6-bit encoders ECD1 to ECD4. These encoders first generate a 6-bit digital code. And each encoder EC
Conversion code of D1 to ECD4 is 8-bit encoder EC
DA, and an 8-bit digital code D0, D
1,..., D7 are generated. Conversion codes D0, D1,
, D7 are output to the outside via the output buffer BUF.
【0040】前述のように、アナログ/ディジタル変換
回路のダイナミック特性リニアリティ誤差を抑制するた
め、各コンパレータに入力されたクロック信号の同期ず
れを抑えることが必要である。しかし、図1に示すレイ
アウト構造では、コンパレータが隣同士でありながら、
異なる供給経路でクロック信号の供給を受けるコンパレ
ータがある。例えば、コンパレータC31とC32はそ
れぞれクロック信号線LCK1とLCK2からのクロッ
ク信号を受けて動作する。また、コンパレータC63,
C64、とコンパレータC223,C224などにも同
様な問題がある。As described above, in order to suppress the dynamic characteristic linearity error of the analog / digital conversion circuit, it is necessary to suppress the synchronization deviation of the clock signal input to each comparator. However, in the layout structure shown in FIG. 1, while the comparators are next to each other,
There are comparators that receive a clock signal supplied through different supply paths. For example, the comparators C31 and C32 operate by receiving clock signals from the clock signal lines LCK1 and LCK2, respectively. Further, the comparator C63,
C64, comparators C223, C224, etc. have similar problems.
【0041】本実施例では、クロック信号の同期を保つ
ため、図1に示すように、クロック信号線の数箇所を短
絡線10,20,…,70により接続し、これにより、
隣同士のコンパレータへ供給されるクロック信号の同期
を保つ。例えば、クロックドライバーDRV2とDRV
3の出力端子の近くにクロック信号線LCK2とLCK
3との間に短絡線10を配線し、これにより、隣同士で
あるコンパレータC63,C64へ供給されるクロック
信号の同期が保たれる。同様に、クロック信号線LCK
1とLCK2の遠端、即ち、コンパレータC31,C3
2の付近にこれらのクロック信号線を接続する短絡線4
0を配線する。これにより、隣同士であるコンパレータ
C31,C32へ供給されるクロック信号の同期が保た
れる。In this embodiment, in order to maintain the synchronization of the clock signal, as shown in FIG. 1, several places of the clock signal lines are connected by short-circuit lines 10, 20,.
The synchronization of clock signals supplied to adjacent comparators is maintained. For example, clock drivers DRV2 and DRV
Clock signal lines LCK2 and LCK near the output terminal
3, a short-circuit line 10 is provided, whereby the synchronization of clock signals supplied to the adjacent comparators C63 and C64 is maintained. Similarly, the clock signal line LCK
1 and the far end of LCK2, ie, comparators C31 and C3
Short circuit line 4 connecting these clock signal lines near 2
Wire 0. Thereby, the synchronization of the clock signals supplied to the adjacent comparators C31 and C32 is maintained.
【0042】このように、クロック信号線間に複数の短
絡線を配線することにより、動作上隣同士のコンパレー
タに同期の保たれたクロック信号が供給され、アナログ
/ディジタル変換回路のダイナミック特性リニアリティ
誤差の低減が図れる。As described above, by arranging a plurality of short-circuit lines between the clock signal lines, clock signals which are synchronized with each other are supplied to adjacent comparators in operation, and a dynamic characteristic linearity error of the analog / digital conversion circuit is obtained. Can be reduced.
【0043】なお、クロック信号線の間に短絡線10,
20,…,70を配線することにより、等価的にクロッ
ク信号線の長さと太さが増加し、信号線の容量などが増
大する。クロックドライバーからみると、駆動対象の負
荷容量が増加する。しかし、複数のクロックドライバー
DRV1〜DRV8により連結されたクロック信号線を
駆動するので、クロックドライバー全体の駆動能力が大
きく、クロック信号線上波形歪みが生じることを回避で
きる。It should be noted that the short-circuit lines 10,
By wiring 20,..., 70, the length and thickness of the clock signal line are equivalently increased, and the capacity of the signal line is increased. From the viewpoint of the clock driver, the load capacity of the driving target increases. However, since the clock signal lines connected by the plurality of clock drivers DRV1 to DRV8 are driven, the driving capability of the entire clock driver is large, and the occurrence of waveform distortion on the clock signal line can be avoided.
【0044】以上説明したように、本実施例によれば、
複数のクロックドライバーDRV1〜DRV8により駆
動されたクロック信号線LCK1〜LCK8に対して、
動作上隣同士のコンパレータが配置された場所の近辺に
異なるクロック信号線を接続する短絡線10〜70を配
線することにより、隣同士のコンパレータに供給される
クロック信号の同期を保つので、アナログ/ディジタル
変換回路のダイナミック特性のリニアリティ誤差を低減
でき、高速変換におけるダイナミック誤差を抑制でき
る。As described above, according to this embodiment,
For the clock signal lines LCK1 to LCK8 driven by the plurality of clock drivers DRV1 to DRV8,
By arranging short-circuit lines 10 to 70 connecting different clock signal lines near the place where the adjacent comparators are arranged in operation, the synchronization of the clock signals supplied to the adjacent comparators is maintained. The linearity error of the dynamic characteristic of the digital conversion circuit can be reduced, and the dynamic error in high-speed conversion can be suppressed.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアナログ
/ディジタル変換回路によれば、アナログ信号のスルー
レートが高い場合でも隣接するコンパレータに供給され
るクロック信号の同期が保たれ、高速変換時のダイナミ
ック誤差を抑制でき、ダイナミック性のよいフラッシュ
型アナログ/ディジタル変換回路を実現できる利点があ
る。As described above, according to the analog / digital conversion circuit of the present invention, even when the slew rate of the analog signal is high, the synchronization of the clock signal supplied to the adjacent comparator is maintained, and the high speed conversion is achieved. Has a merit that a flash type analog / digital conversion circuit having good dynamic characteristics can be realized.
【図1】本発明に係るアナログ/ディジタル変換回路の
一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an analog / digital conversion circuit according to the present invention.
【図2】アナログ/ディジタル変換回路の一例を示す回
路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of an analog / digital conversion circuit.
【図3】アナログ/ディジタル変換回路の動作を示す例
である。FIG. 3 is an example showing an operation of the analog / digital conversion circuit.
【図4】8ビットアナログ/ディジタル変換回路のコン
パレータのレイアウト図である。FIG. 4 is a layout diagram of a comparator of the 8-bit analog / digital conversion circuit.
【図5】8ビットアナログ/ディジタル変換回路の全体
の構成を示すレイアウト図である。FIG. 5 is a layout diagram showing an entire configuration of an 8-bit analog / digital conversion circuit.
【図6】コンパレータの一例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of a comparator.
【図7】コンパレータの動作を示す波形図である。FIG. 7 is a waveform chart showing an operation of the comparator.
【図8】アナログ/ディジタル変換回路のリニアリティ
を示す概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram showing the linearity of an analog / digital conversion circuit.
【図9】アナログ/ディジタル変換回路のリニアリティ
の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the linearity of an analog / digital conversion circuit.
【図10】アナログ/ディジタル変換回路の変換誤差を
示す波形図である。FIG. 10 is a waveform chart showing a conversion error of the analog / digital conversion circuit.
【図11】クロック信号遅延のバラツキを示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing variations in clock signal delay;
【図12】クロック信号遅延のバラツキによるスパーク
ルノイズの発生を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating generation of sparkle noise due to variation in clock signal delay.
10,20,…,70…短絡線、DRV0,DRV1,
…,DRV8…クロックドライバー、LCK1,LCK
2,…,LCK8…クロック信号線、ECD1,ECD
2,ECD3,ECD4…6ビットエンコーダ、ECD
A…8ビットエンコーダ、BUF…出力バッファ、C
0,C1,C2,…,C255…コンパレータ、R1,
R2,…,R16…分圧抵抗、A1,A2,…,A15
…ANDゲート、VCC…電源電圧、VSS…共通電位。10, 20, ..., 70 ... short-circuit line, DRV0, DRV1,
…, DRV8… Clock driver, LCK1, LCK
2,..., LCK8... Clock signal lines, ECD1, ECD
2, ECD3, ECD4 ... 6-bit encoder, ECD
A: 8-bit encoder, BUF: Output buffer, C
0, C1, C2,..., C255.
R2,..., R16... Voltage dividing resistors, A1, A2,.
... AND gate, V CC ... the power supply voltage, V SS ... common potential.
Claims (5)
得た基準電圧と入力信号とのレベルを比較する複数の比
較手段と、上記複数の比較手段からの比較結果に応じた
ディジタルコードを生成するアナログ/ディジタル変換
回路であって、 上記複数の比較手段は、行列状に配置され、同一列に配
置されている各比較手段に共通のクロック信号配線を介
して供給されるクロックに応じて比較動作を行い、 動作上隣り合う比較手段の近辺に、異なる列間の上記ク
ロック信号配線間に形成されている接続線を有するアナ
ログ/ディジタル変換回路。1. A plurality of comparing means for comparing the level of an input signal with a reference voltage obtained from a plurality of voltage dividing resistors connected in series, and a digital code corresponding to a comparison result from the plurality of comparing means. Wherein the plurality of comparing means are arranged in a matrix and respond to a clock supplied via a common clock signal wiring to each of the comparing means arranged in the same column. An analog / digital conversion circuit having a connection line formed between said clock signal lines between different columns in the vicinity of comparison means adjacent to each other in operation.
ク信号を供給するクロック供給手段を有する請求項1記
載のアナログ/ディジタル変換回路。2. The analog / digital conversion circuit according to claim 1, further comprising clock supply means for supplying a clock signal to said clock signal wiring of each column.
称に配置されているバッファにより構成されている請求
項1記載のアナログ/ディジタル変換回路。3. The analog / digital conversion circuit according to claim 1, wherein said clock supply means comprises a buffer symmetrically arranged on a layout.
間に基板上に形成されている配線により構成されている
請求項1記載のアナログ/ディジタル変換回路。4. The analog / digital conversion circuit according to claim 1, wherein said voltage dividing resistor is constituted by a wiring formed on a substrate between a first voltage and a second voltage.
間に基板上に形成されている金属配線により構成されて
いる請求項1記載のアナログ/ディジタル変換回路。5. The analog / digital conversion circuit according to claim 1, wherein said voltage dividing resistor is constituted by a metal wiring formed on a substrate between a first voltage and a second voltage.
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WO2008035467A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Panasonic Corporation | A/d converter |
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