JPH1098385A - アナログ−ディジタル変換器 - Google Patents

アナログ−ディジタル変換器

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JPH1098385A
JPH1098385A JP9155850A JP15585097A JPH1098385A JP H1098385 A JPH1098385 A JP H1098385A JP 9155850 A JP9155850 A JP 9155850A JP 15585097 A JP15585097 A JP 15585097A JP H1098385 A JPH1098385 A JP H1098385A
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JP
Japan
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data
signal
analog
counter
initial value
Prior art date
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Pending
Application number
JP9155850A
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English (en)
Inventor
Dae-Young Lee
大 榮 李
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Daewoo Telecom Ltd
Original Assignee
Daewoo Telecom Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/34Analogue value compared with reference values
    • H03M1/38Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type
    • H03M1/46Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type with digital/analogue converter for supplying reference values to converter
    • H03M1/462Details of the control circuitry, e.g. of the successive approximation register

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速でアナログ−ディジタル変換を実行し得
るアナログ−ディジタル変換器を提供すること。 【解決手段】 本発明は入力信号の印加を受けてそれに
対応するディジタルデータに変換するように構成された
アナログ−ディジタル変換器において、前記アナログ入
力信号のレベルに近似するディジタルデータを出力する
初期値生成手段31と、前記初期値生成手段31から出
力されるデータを初期値にして、印加されるクロック信
号を計数するカウンタ手段32と、前記カウンタ手段3
2から出力される計数値に対応する電圧信号を出力する
ディジタル−アナログ変換手段2と、前記ディジタル−
アナログ変換手段2から出力される信号レベルを基準値
として、前記アナログ入力信号のレベルを前記基準値と
比較し、アナログ入力信号のレベルが前記基準値より高
い場合、前記カウンタ手段にクロック信号を印加するゲ
ート手段AND1とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアナログ信号をディ
ジタルデータに変換するためのアナログ−ディジタル変
換器に係り、特に高速でデータ変換を実行し得るSAR
(Successive Approximation Register) 形アナログ−デ
ィジタル変換器に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、電子技術の飛躍的な発展に伴っ
て、電子及び通信分野においては信号処理方式が段々デ
ィジタル化されつつある。従って、大部分の電子及び通
信機器にではアナログ信号をディジタルデータに変換す
るアナログ−ディジタル変換器が幅広く用いられてい
る。
【0003】図1は従来のアナログ−ディジタル変換
器、例えばSAR形アナログ−ディジタル変換器の構成
を示す。
【0004】図1において、参照符号CP1は比較器で
あって、その非反転端子(+)に外部からのアナログ入
力信号INが結合される共に、その反転端子(−)には
ディジタル−アナログ変換器2からの出力が結合され
る。
【0005】前記比較器CP1はその非反転端子(+)
に入力される信号のレベルが反転端子(−)に入力され
る信号のレベルより高い場合、ハイレベルの信号を出力
する。従って、前記比較器CP1は入力されるアナログ
信号INのレベルに比べて前記ディジタル−アナログ変
換器2から印加される信号のレベルが大きくなるまでハ
イレベル信号を出力する。
【0006】一方、前記比較器CP1の出力信号は2入
力ANDゲートAND1の一側入力端に結合され、この
ANDゲートAND1の他側入力端は所定のクロック信
号CLK1入力に結合される。従って、前記ANDゲー
トAND1は前記比較器CP1からハイレベル信号が出
力される間に入力されるクロック信号CLK1を出力す
る。
【0007】また、参照符号1はクロック入力端CLK
に入力されるクロック信号の入力回数を計数し、その計
数値を8ビットのデータQ0〜Q7として出力するカウ
ンタである。また、このカウンタ1はクリア信号/CL
Rが入力されると、その計数値が初期値“0”にリセッ
トされる。
【0008】図1に示すように、前記ANDゲートAN
D1の出力がカウンタ1のクロック入力端CLKに結合
されている。従って、前記カウンタ1はANDゲートA
ND1を通じて入力されるクロック信号CLK1を計数
してそれによる8ビットの計数データQ0〜Q7を出力
する。
【0009】また、参照符号2は前記カウンタ1から出
力される8ビットのディジタルデータQ0〜Q7をその
データ値に対応する電圧レベル信号に変換するディジタ
ル−アナログ変換器であり、3はラッチ信号/LAの入
力時に前記カウンタ1の出力データQ0〜Q7をラッチ
して出力するラッチ回路である。
【0010】参照符号4はアナログ−ディジタル変換動
作を制御するコントローラであって、外部から変換開始
信号/CSが入力されると、カウンタ1に対してクリア
信号/CLRを出力してカウンタ1をクリアさせること
により、アナログ−ディジタル変換を開始すると共に、
アナログ−ディジタル変換実行中の現在状態を表すBU
SY信号/BUSYを出力する。そして、比較器CP1
からローレベルの比較信号が出力されると、ラッチ回路
3に対してラッチ信号/LAを出力して、カウンタ1か
ら出力される8ビットデータQ0〜Q7をラッチさせる
と共に、変換完了信号/CCを出力してアナログ−ディ
ジタル変換の終了を知らせる。
【0011】次に、前記構成をもつ装置の動作を図2の
タイミング図を参照して詳しく説明する。
【0012】まず、外部から変換開始信号/CSが入力
されると、コントローラ4はカウンタ1に対してクリア
信号/CLRを出力してカウンタ1をリセットする。
【0013】従って、この時、カウンタ1の出力データ
Q0〜Q7は“0000 0000”に設定され、この
データがディジタル−アナログ変換器2を通じて比較器
CP1へ出力されることにより、比較器CP1の反転端
子(−)には“0”レベルの電圧信号が印加される。
【0014】また、比較器CP1においてはその反転端
子(−)に“0”レベルの電圧信号が印加されるので、
所定レベルのアナログ信号INが入力されると、ハイレ
ベルの比較信号を出力し、このハイレベル信号がAND
ゲートAND1の一側端子に入力される。従って、この
時に入力されるクロック信号CLK1はANDゲートA
ND1を通じてカウンタ1に印加される。
【0015】一方、このようにクロック信号CLK1が
カウンタ1に入力されると、カウンタ1は入力されるク
ロック信号CLKを計数して、その計数値に対応するデ
ータを出力端Q0〜Q7を通して出力する。そして、こ
の時に出力される計数値データはディジタル−アナログ
変換器2を通じてその計数値に対応するレベル信号に変
換されて再び比較器CP1の反転端子(−)側に印加さ
れる。従って、前記比較器CP1ではカウンタ1による
計数値、即ちその計数値に対応するディジタル−アナロ
グ変換器2からの出力電圧が入力信号INより大きくな
るか同一になるまでハイレベルの比較信号が出力され
る。
【0016】次に、前記カウンタ1による計数値が上昇
して比較器CP1の反転端子(−)側に入力される電圧
レベルが入力信号INのレベルより大きくなるか同一に
なると、図2に示すように、比較器CP1からの出力信
号がローレベルに低下し、このローレベルの出力によっ
てANDゲートAND1を通じてカウンタ1に入力され
るクロック信号CLK1が遮断されることにより、カウ
ンタ1の計数動作が停止する。
【0017】そして、前記比較器CP1の出力レベルが
ローレベルに低下すると、コントローラ4がラッチ回路
3に対してラッチ信号/LAを出力して、その時カウン
タ1から出力されるデータQ0〜Q7をラッチさせると
ともに外部へ変換完了信号/CCを出力することによ
り、一つの入力信号に対するアナログ−ディジタル変換
動作を完了する。
【0018】従って、上述した従来のアナログ−ディジ
タル変換器によれば、比較的簡単な構成によってアナロ
グ入力信号に対するディジタル変換を実行し得るように
なる。
【0019】ところが、上述した従来のアナログ−ディ
ジタル変換器では入力信号INのレベルに当たる計数値
が得られるまでカウンタ1が計数動作を行わなければな
らないので、アナログ入力信号INのディジタルデータ
への変換にかかる時間が長くなるという問題がある。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
を解決するためのもので、その目的は高速でアナログ−
ディジタル変換を実行し得るアナログ−ディジタル変換
器を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は入力信号の印加を受けてそれに対応するデ
ィジタルデータに変換するように構成されたアナログ−
ディジタル変換器において、前記アナログ入力信号のレ
ベルに近似するディジタルデータを出力する初期値生成
手段と、前記初期値生成手段から出力されるデータを初
期値にして、印加されるクロック信号を計数するカウン
タ手段と、前記カウンタ手段から出力される計数値に対
応する電圧信号を出力するディジタル−アナログ変換手
段と、前記ディジタル−アナログ変換手段から出力され
る信号レベルを基準値として、前記アナログ入力信号の
レベルを前記基準値と比較し、アナログ入力信号のレベ
ルが前記基準値より高い場合、前記カウンタ手段にクロ
ック信号を印加するゲート手段とを備えることを特徴と
する。
【0022】尚、前記初期値生成手段は、前記アナログ
入力信号をそれぞれ異なる所定の基準電圧と比較する多
数の比較手段と、この比較手段から出力される比較信号
をエンコードするエンコーダ手段と、このエンコーダ手
段から出力されるデータを前記カウンタ手段の初期値デ
ータに変換するためのデータ変換手段とを含んでなるこ
とを特徴とする。
【0023】上記構成をもつ本発明によれば、初期値生
成手段によって入力信号に近似したディジタルデータが
生成され、カウンタ手段はこの初期値生成手段によって
生成されたディジタルデータを初期値にして入力信号に
対応する計数値のクロック信号を計数する。従って、カ
ウンタ手段の計数時間が縮小し、これにより全般的なア
ナログ−ディジタル変換時間が大幅短縮される。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明による実施例を添付
図面を参照して説明する。
【0025】図3は本発明の一実施例によるアナログ−
ディジタル変換器を示す構成図であり、図1と同一の部
分には同一の参照符号を付する。
【0026】図3において、31はコントローラ33か
ら出力イネーブル信号/OEが印加されると、入力され
るアナログ信号INのレベルに近似するディジタルデー
タを出力する初期値生成部であり、32はロード信号/
LOADの入力時に前記初期値生成部31から印加され
るデータDATAを初期値として、入力されるクロック
信号CLKを計数するカウンタである。
【0027】また、33はアナログ−ディジタル変換を
制御するコントローラであり、これは上述した図1にお
ける動作と共に、外部から変換開始信号/CSが入力さ
れると、初期値生成部31に対して出力イネーブル信号
/OEを出力しカウンタ32にロード信号/LOADを
出力することにより、初期値生成部31から出力される
8ビットデータをカウンタ32の計数初期値としてロー
ドする。
【0028】一方、図4は前記初期値生成部31の詳細
な構成を示す回路構成図である。
【0029】前記初期値生成部31はアナログ入力電圧
INをそれぞれ異なる所定の基準レベルと比較して、入
力電圧が基準レベルより大きい場合にはハイレベルの比
較信号を出力する16個の比較器CP41 〜CP4
16と、この比較器CP41 〜CP416の出力を入力とし
て、4ビットのデータにエンコードして出力する16:
4エンコーダ41と、このエンコーダ41の出力データ
をアドレスとして、そのアドレスに対応する8ビットの
データを出力するROMテーブル42とを含んで構成さ
れている。
【0030】即ち、前記構成においては各比較器CP4
1 〜CP416の非反転端子(+)にアナログ入力信号が
印加される。そして、所定の基準電圧VREF と接地との
間には多数の抵抗R1〜R16が直列に接続されなが
ら、抵抗R1〜抵抗R16の各接続ノードに前記CP4
1 〜CP416の反転端子(−)が接続される。この時、
前記各抵抗R1〜R16は全て同じ値に設定される。従
って、前記各比較器CP41 〜CP416は比較器CP4
16側から比較器CP41 側に行くにつれてその基準電圧
が高く設定されながら、一定値のレベル差異を有する。
【0031】そして、前記比較器CP41 〜CP416
ら出力される16ビットのデータは16:4エンコーダ
41によって4ビットのデータにエンコードされて出力
され、ROMテーブル42ではその4ビット入力A0〜
A3をアドレスとして、それに対応する8ビットデータ
D0〜D7を前記カウンタ32の計数初期値として出力
する。
【0032】次に、表1は前記ROMテーブルのデータ
構成の一例を示す。
【0033】
【表1】 次に、前記構成をもつ装置の動作を図5のタイミング図
を参照して説明する。外部から変換開始信号/CSが入
力されると、即ち変換開始信号/CSがアクティブロー
状態になると、コントローラ33はカウンタ32に対し
てクリア信号/CLRを出力してカウンタ32をクリア
させる。そして、コントローラ33は初期値生成部31
に出力イネーブル信号/OEを出力するとともにカウン
タ32にロード信号/LOADを出力する。
【0034】従って、この時、前記初期値生成部31で
は図4で説明したように、入力信号INのレベルに近似
する8ビットのデータD0〜D7が出力され、この出力
データD0〜D7はカウンタ32の計数初期値としてロ
ードされる。
【0035】次に、前記カウンタ32の計数値に対応す
る出力データQ0〜Q7がディジタル−アナログ変換器
2を通じて比較器CP1に印加される。この時、前記デ
ィジタル−アナログ変換器2から比較器CP1に印加さ
れる信号レベルが入力されるアナログ信号INより大き
くないように前記ROMテーブル42のデータ値が設定
される。
【0036】一方、前記比較器CP1の出力がハイレベ
ルになると、ANDゲートAND1を通じてカウンタ3
2にクロック信号CLK1が印加され、カウンタ32は
前記ロードされた初期値から計数動作を実行しながら、
その計数値をディジタル−アナログ変換器2を通じて出
力する。
【0037】そして、前記した動作が持続して前記アナ
ログ−ディジタル変換器2から出力される電圧値が入力
信号INのレベルより大きくなると、図5に示すように
比較器CP1の出力がローレベルに低下し、この時コン
トローラ33は上述した従来の動作と同様にラッチ回路
3に対してラッチ信号/LAを出力して、カウンタ32
から出力される入力信号INのレベルに対応するディジ
タルデータQ0〜Q7をラッチさせるとともに、外部装
置に対して変換完了信号/CCを出力することにより、
アナログ−ディジタル変換処理を終了する。
【0038】従って、前記実施例によれば、カウンタ3
2の計数動作が“0”レベルから始まらず、入力信号I
Nのレベルに近似した計数値から始まるので、全般的な
アナログ−ディジタル変換処理速度が従来に比べて大幅
向上する。
【0039】また、本発明は前記実施例に限定されず、
本発明の技術的要旨を外れない範囲内で多様に変形して
施すことができる。例えば、前記実施例においては初期
値生成部31で入力信号INの近似的なデータ値を算出
するために16の比較器CP41 〜CP416を使用する
ように構成したが、この比較器の数は特別に限定され
ず、本発明を採用するシステムに適するように任意的に
設定することができる。
【0040】また、前記実施例においては初期値生成部
31から比較器CP41 〜CP416の出力をエンコーダ
41でエンコードした後、そのエンコードデータをRO
Mテーブル42のアドレスデータとして使用したが、も
し前記比較器CP41 〜CP416の数を適宜に設定すれ
ば、その比較器の出力をROMテーブル42のアドレス
データとして使用することもできる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製造コストが少なく且つ高速でアナログ−ディジタル変
換を実行し得るアナログ−ディジタル変換器を実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のSAR形アナログ−ディジタル変換器の
構成を示す回路構成図。
【図2】図1に示したアナログ−ディジタル変換器の動
作を説明するための動作タイミング図。
【図3】本発明の一実施例による高速データ変換可能な
SAR形アナログ−ディジタル変換器の構成を示す回路
構成図。
【図4】図3における初期値生成部の詳細構成を示す回
路構成図。
【図5】図4に示したアナログ−ディジタル変換器の動
作を説明するための動作タイミング図。
【符号の説明】
1 カウンタ 2 ディジタル−アナログ変換器 3 ラッチ回路 4 コントローラ 31 初期値生成部 32 カウンタ 33 コントローラ 41 エンコーダ 42 ROMテーブル CP1,CP41 〜CP416 比較器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号の印加を受けてそれに対応する
    ディジタルデータに変換するように構成されたアナログ
    −ディジタル変換器において、 前記アナログ入力信号のレベルに近似するディジタルデ
    ータを出力する初期値生成手段と、 前記初期値生成手段から出力されるデータを初期値にし
    て、印加されるクロック信号を計数するカウンタ手段
    と、 前記カウンタ手段から出力される計数値に対応する電圧
    信号を出力するディジタル−アナログ変換手段と、 前記ディジタル−アナログ変換手段から出力される信号
    レベルを基準値として、前記アナログ入力信号のレベル
    を前記基準値と比較し、アナログ入力信号のレベルが前
    記基準値より高い場合、前記カウンタ手段にクロック信
    号を印加するゲート手段とを備えることを特徴とするア
    ナログ−ディジタル変換器。
  2. 【請求項2】 前記初期値生成手段は、前記アナログ入
    力信号をそれぞれ異なる所定の基準電圧と比較する少な
    くとも2つの比較手段と、この比較手段から出力される
    比較信号を前記カウンタ手段の初期値データに変換する
    ためのデータ変換手段とを含んでなる請求項1記載のア
    ナログ−ディジタル変換器。
  3. 【請求項3】 前記初期値生成手段は、前記アナログ入
    力信号をそれぞれ異なる所定の基準電圧と比較する多数
    の比較手段と、この比較手段から出力される比較信号を
    エンコードするエンコーダ手段と、このエンコーダ手段
    から出力されるデータを前記カウンタ手段の初期値デー
    タに変換するためのデータ変換手段とを含んでなること
    を特徴とする請求項1記載のアナログ−ディジタル変換
    器。
  4. 【請求項4】 前記データ変換手段はROMテーブルか
    ら構成されることを特徴とする請求項2または請求項3
    記載のアナログ−ディジタル変換器。
JP9155850A 1996-05-29 1997-05-29 アナログ−ディジタル変換器 Pending JPH1098385A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960018566A KR100224560B1 (ko) 1996-05-29 1996-05-29 아날로그-디지탈 변환기
KR1996P18566 1996-05-29

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Publication Number Publication Date
JPH1098385A true JPH1098385A (ja) 1998-04-14

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ID=19460117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9155850A Pending JPH1098385A (ja) 1996-05-29 1997-05-29 アナログ−ディジタル変換器

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KR (1) KR100224560B1 (ja)
DE (1) DE19722805A1 (ja)
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US6617993B1 (en) * 1999-10-08 2003-09-09 Agere Systems Inc. Analog to digital converter using asynchronously swept thermometer codes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE19722805A1 (de) 1997-12-11
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