JPS58106915A - A/d converter - Google Patents
A/d converterInfo
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- JPS58106915A JPS58106915A JP20523481A JP20523481A JPS58106915A JP S58106915 A JPS58106915 A JP S58106915A JP 20523481 A JP20523481 A JP 20523481A JP 20523481 A JP20523481 A JP 20523481A JP S58106915 A JPS58106915 A JP S58106915A
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- H03M1/36—Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、低速のA/D変換器を使用して高速のA/
D変換を行うときに有用なA/D変換器に関する本ので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention uses a low speed A/D converter to provide a high speed A/D converter.
This is a book about A/D converters useful when performing D conversion.
第1図は高帯域のアナログ信号を低速のA/D変換器に
よってデジタル信号に変換する回路構成を示したもので
、1は入力端子、2は増幅器、3a〜3dサンプリング
ホ一ルド回路s43〜4dはA/D変換器、5は並列−
直列変換器である。Figure 1 shows the circuit configuration for converting a high-band analog signal into a digital signal using a low-speed A/D converter, where 1 is an input terminal, 2 is an amplifier, and 3a to 3d sampling and hold circuits s43 to 4d is A/D converter, 5 is parallel-
It is a series converter.
この回路は、入力端子1から入力された高帯域のアナロ
グ信号を増幅器2によって充分な振幅とし、この振幅レ
ベルを時分割で供給されるサンプリングパルスΦIKよ
り動作する各サンブリフグホールド回路38〜3dで4
相のサンプル電圧として検出する。そのあと4相とされ
たサンプル電圧の各々YA/D変換器42〜4dによっ
てデジタル信号に変換し、並列−直列変換器5の出力に
、入力端子1より入力した7すpグ信号II’c対応す
るデジタル信号を得るものである。In this circuit, a high-band analog signal inputted from an input terminal 1 is made to have sufficient amplitude by an amplifier 2, and this amplitude level is controlled by each sample refresh hold circuit 38 to 3d operated by a sampling pulse ΦIK supplied in a time-division manner. 4
Detected as phase sample voltage. Thereafter, each of the four-phase sample voltages is converted into a digital signal by YA/D converters 42 to 4d, and the 7spg signal II'c is inputted from the input terminal 1 to the output of the parallel-serial converter 5. A corresponding digital signal is obtained.
この回路ではアナログ信号をサンプリングホールド回j
i!3a〜34によって4相のサンプル電圧とし、A/
D変換器41〜4dに入力するので、A/D変換器4a
〜4dとしては比較的低速なものが使用できるメリット
があるが並列に信号を変換しているA/D変換器4a〜
4dLf)lf#性に差異があると、アナ1グ信号の同
一レベル値が異なったデジタルフード変換され、もとの
アナログ信号に変換するとぎに歪形歪を起す。In this circuit, the analog signal is sampled and held
i! 3a to 34 make the 4-phase sample voltage, and A/
Since it is input to the D converters 41 to 4d, the A/D converter 4a
~A/D converter 4a has the advantage of being able to use a relatively low-speed converter, but it converts signals in parallel~
4dLf) If there is a difference in the lf# characteristics, the same level value of the analog signal is converted to a different digital food, causing distortion when converted to the original analog signal.
次に、A/D変換@ 4 a 〜4 d VCよる変換
誤差の主な原因について説明する。Next, the main causes of conversion errors caused by A/D conversion@4a to 4d VC will be explained.
第2図は集積回路によって形成されているA/D変換器
4aを示したもので、r1〜r、+1は電圧分割回路の
抵抗、01〜Cnは比較器、ENはエンコダ、Lはラッ
チ回FI11を示す。Figure 2 shows the A/D converter 4a formed by an integrated circuit, where r1 to r, +1 are voltage divider circuit resistors, 01 to Cn are comparators, EN is an encoder, and L is a latch circuit. FI11 is shown.
この回路は、参照電圧端子E□、及びEtll1間に供
給されている電圧を抵抗r I−r Il+l K:よ
って分圧し、分圧した電圧を各々の比較器C8〜CI、
の比較電圧とすると共に、比較器C,−C,の他方の端
子にはアナログ信号をサンプルした電圧が加えられて〜
・る。したがって、サンプル電圧値に応じて、各比較器
C〜C,の出力は1又はOの出力t!
次のエンコーダENK入力する。比較器C8〜C0は、
nビットのコードに変換する場合に2a個必要となり、
例えば8ビツトでは256個の比較器C2〜C,t−設
けることになる。そのため分圧用の抵抗「、〜「1+、
は257個必費になり、参照電圧端子E□−E工の電圧
を256分割する値に選ばれる。この抵抗値に上敷%の
誤差があると、同一レベルの被サンプル電圧を加えた場
合でも、各々A/D変換器4a〜4dでは異なったテジ
タルコード信号が出力されることになり、前述したよう
に波形歪の原因となる。This circuit divides the voltage supplied between the reference voltage terminal E
At the same time, the voltage obtained by sampling the analog signal is applied to the other terminals of the comparators C and -C.
・Ru. Therefore, depending on the sample voltage value, the output of each comparator C to C is 1 or 0 output t! Input the next encoder ENK. Comparators C8 to C0 are
When converting to n-bit code, 2a pieces are required,
For example, in the case of 8 bits, 256 comparators C2 to C, t- are provided. Therefore, the voltage dividing resistor ", ~"1+,
257 are required, and the value is selected to divide the voltage of the reference voltage terminal E□-E by 256. If this resistance value has an error of %, different digital code signals will be output from each A/D converter 4a to 4d even when the same level of sampled voltage is applied, and as mentioned above, different digital code signals will be output. cause waveform distortion.
この発明は、かNる点圧かんカtみてなされたもので、
各々のA/D変換器に内蔵されている比較器の比較電圧
′ft揃えるため、数個の比較電圧端子を形成し、変換
されたコード信号が各相のA/D変換器で一致するよう
にしたものである。This invention was made based on the idea of point pressure.
In order to equalize the comparison voltages of the comparators built into each A/D converter, several comparison voltage terminals are formed so that the converted code signals match in the A/D converters of each phase. This is what I did.
第3図(a)、 (b)は、この発明の一笑施例を説明
するため前述した比較器C1〜Cゎに比較電圧を供給す
る抵抗分圧回路の部分を示したもので、第3図(a)は
2つのA/D変換器の〜抵抗分圧回路を12個の抵抗r
+−rtt及びrI′〜r1.′で形成している場合を
並べて図示したもひである。3(a) and 3(b) show a portion of a resistive voltage divider circuit that supplies comparison voltages to the comparators C1 to C2 described above in order to explain a simple embodiment of the present invention. Figure (a) shows a resistor voltage divider circuit of two A/D converters using 12 resistors r.
+-rtt and rI'~r1. This is a diagram illustrating the cases formed by ′.
この図で、第1のA/D変換器の抵抗分圧回路をr、〜
「1.で形成し、各分圧点の電圧値が抵抗「1〜「1.
の誤差によって均等でないことを分圧点・印の位置で示
している。同様に第2のA/D変換器についても、抵抗
分圧回路を抵抗r1′〜r、!′で示し、その分圧点の
電圧値を・印の位置で表わすと、互いに同一分圧電圧と
なるべきところに抵抗「、〜rate rl′〜1.
′の誤差によってe、〜ε2.なる誤差電圧が発生して
いることが分かる。In this figure, the resistive voltage divider circuit of the first A/D converter is defined as r, ~
"1.", and the voltage value at each voltage dividing point is resistor "1" to "1.
The position of the partial pressure point and mark indicates that the voltage is not equal due to the error of Similarly, for the second A/D converter, the resistor voltage divider circuit is connected to resistors r1' to r, ! ', and the voltage value at the voltage dividing point is represented by the position of the mark, the resistor ', ~rate rl' ~1.
' due to the error of e, ~ε2. It can be seen that an error voltage of
このような誤差を除去するためには、各々の抵抗’t
rI=、、+、 j、’:、 r2Z ”””y
r12 =r+2’とする必要があるが、各A/D変換
器について数百個の抵抗の全部を全て揃えることは現実
的に木幹である。かといって、各A/D変換器のそれぞ
れに比較電圧を印加する端子群を設け、共通の比較電圧
を供給することも変換ビット数が多い場合は、回路設計
上回@になる。In order to eliminate such errors, each resistance 't
rI=,,+, j,':, r2Z """y
Although it is necessary to set r12 = r+2', it is realistically difficult to arrange all of the several hundred resistors for each A/D converter. However, if a group of terminals for applying comparison voltages are provided to each A/D converter and a common comparison voltage is supplied thereto, if the number of conversion bits is large, the circuit design may be exceeded.
そこでこの発明では、第3図(a)に示すように2つの
A/D変換器の抵抗分圧回路の数個所に外付は端子T1
〜T3及び7 、/〜Tiを設け、これらを互いにリー
ド練l、〜1.で接続できるようにする。Therefore, in this invention, as shown in FIG.
~T3 and 7, /~Ti are provided, and these are lead drills l, ~1. Make it possible to connect with .
このようKすると、少なくとも分圧点(P4 、 P4
’ )。When K is set in this way, at least the partial pressure points (P4, P4
).
(P?t Py )、(P+。pPl。′)では同一の
電位となるから他の点、丁なわち(P、、 P、’)、
(Pt、 P; )。(P?t Py ) and (P+.pPl.') have the same potential, so other points, namely (P,, P,'),
(Pt, P; ).
・・・・・・、 (Pl!−P+7)で発生していた
誤差電圧(g。......, error voltage (g.) generated at (Pl!-P+7).
〜ε、1)も!f#KII!i、明するまでもなく減少
することは明らかであるから、抵抗r1〜rat を及
びr 、l〜f;、に数%の誤差があっても2つのA/
D変換器で対応する比較電圧をほぼ同一とすることがで
きる。~ε, 1) too! f#KII! Since it is clear that the resistances r1~rat and r, l~f;
The corresponding comparison voltages in the D converters can be made almost the same.
外付は端子(T、〜Ts )、 (T+’ごT3′)を
どの程度の割合で設けるかは、抵抗(「、〜’+2’L
(rl’〜r12”の精度により決まり、その数は少
なくとも変換されたコードの最少のビットが一致する範
囲圧しておけばよい。The proportion of external terminals (T, ~Ts) and (T+'+T3') to be provided depends on the resistance (', ~'+2'L).
(It is determined by the accuracy of "rl' to r12", and the number should be at least as long as the range in which the minimum bits of the converted codes match.
並列して駆動すべきA/D変換器が4個の場合は、勿論
、各々のA/D変換器に形成されている外付は端子T1
〜T、の同電位となる点な全て接続することになる。When there are four A/D converters to be driven in parallel, the external connection formed on each A/D converter is of course connected to the terminal T1.
~T, all points that have the same potential are connected.
このよりにA/D変換器の比較電圧を形成する分圧点に
外付は端子電設けると、さらに次のような利用方法が考
えられろ◎
第4図は前述した第2図のA/D変換器に外付は端子T
1〜Tl1(数は任意に設定できる)V設けた場合を示
したもので、通常は参照電圧端子E□〜E□間に参照電
圧を接続し、リニヤなA/D変換器とされているが、外
付は端子T、〜T、に任意な電圧E、、〜E工を加えて
動作させると、分圧点P、〜P、の電位が均等にならず
非線形のA/D変換器が構成できる。Therefore, if an external terminal voltage is provided at the voltage dividing point that forms the comparison voltage of the A/D converter, the following usage can be considered. Connect externally to the D converter using terminal T.
1 to Tl1 (the number can be set arbitrarily) V is provided. Normally, a reference voltage is connected between the reference voltage terminals E□ and E□, and it is used as a linear A/D converter. However, if the external terminals are operated by applying arbitrary voltages E, . . . , to the terminals T, . can be configured.
従来、量子化雑音を軽減する一つの方式としてアナログ
信号を非線形回路によって低い振幅レベルで増強し、そ
の信号でA/D変換する技術が知られている。Conventionally, as one method for reducing quantization noise, a technique is known in which an analog signal is amplified at a low amplitude level using a nonlinear circuit, and the signal is A/D converted.
このような非線形のA/D変換を行う場合は、第4図に
示した外付は端子T、〜エエに電圧Eat〜E工を印加
することKよって、外付は端子T。−T。When performing such non-linear A/D conversion, voltages Eat to E are applied to the external terminals T and -E shown in FIG. -T.
間ではEpw I!□の電圧が印加でき、この間の分
圧点P、、P、には+の電圧が供給できる。In between Epw I! A voltage of □ can be applied, and a + voltage can be supplied to the voltage dividing points P, , P, between them.
同様に、 T、〜T2間ではE、、−H□の電圧が印加
され、この間の分圧点P、、 P、にはE−E1の電
圧が供給される。以下同様に、各分圧点P1〜P0
にはそれぞれ外付は端子T、〜T、に印加した電圧E□
〜EIKよって決められる電圧(但しE+at > E
□〉Eo・・・・・・〉E工)が供給されるので、これ
らの電圧を可変することによって任意の非線形特性を持
ったA/D変換器が得られる。Similarly, voltages E, -H□ are applied between T and T2, and voltages E-E1 are supplied to voltage dividing points P, and P between this period. Similarly, each partial pressure point P1 to P0
The external terminals are the voltages E□ applied to terminals T and ~T, respectively.
~Voltage determined by EIK (however, E+at > E
□〉Eo...〉E〉) are supplied, so by varying these voltages, an A/D converter with arbitrary nonlinear characteristics can be obtained.
分圧点(P、−P、)と外付は端子T1〜Twが図示の
ように異なる場合は折線近似となるが、外付は端子T1
〜Toヲ増加してゆくと非線形の船のになり、各分圧点
P1〜Paの数だけ外付は端子を設けると、抵抗分圧回
路の抵抗が不用になる。If the voltage dividing point (P, -P,) and the external terminals are different from each other as shown in the figure, the broken line approximation will be applied, but the external terminal will be the terminal T1.
As ~To increases, it becomes a nonlinear curve, and if external terminals are provided as many as the number of voltage dividing points P1 to Pa, the resistor of the resistive voltage dividing circuit becomes unnecessary.
前記外付は端子T、〜■oに印加する電圧の供給回路の
実施例を第5図(a)〜(d)に示す。An embodiment of the voltage supply circuit applied to the external terminals T, .about.O is shown in FIGS. 5(a) to 5(d).
第5図(a)は分圧用の直列抵抗R8〜Rxの1*を非
線形電圧Eat〜E工が得られるように設定したもので
あり、第5図(b)は分圧用の直列抵抗R0〜Rオを可
変抵抗として非線形の電圧E、1〜E□を得るようにし
たものである。Figure 5(a) shows the series resistors R8 to Rx for voltage division set to 1* to obtain a nonlinear voltage Eat~E, and Figure 5(b) shows the series resistors R0 to Rx for voltage division set to 1* to obtain a nonlinear voltage Eat~E. A nonlinear voltage E, 1 to E□ is obtained by using R as a variable resistor.
又、第5図(c)、 (d)は複数のデジタル−アナロ
グ変換器D/ Al −D/ Amによって非線形の電
圧E11〜)九、ゲ出力するもので、非線形の特性をデ
ジタル信号によって可変することができる。In addition, Fig. 5(c) and (d) show nonlinear voltages E11~) outputted by a plurality of digital-to-analog converters D/Al-D/Am, and the nonlinear characteristics can be varied by digital signals. can do.
以上説明したように、この発明のA/D変換器はA/D
変換器に内蔵されている比較器の比較電圧端子を外付は
端子とするようKしたので、特にA/D変換器を並列し
てアナpグーデジタル変換する変換回路に有用であり、
非線形のA/D変換器としても使用することができると
いう利点がある。As explained above, the A/D converter of the present invention
Since the comparison voltage terminal of the comparator built into the converter is made to be an external terminal, it is particularly useful for conversion circuits that connect A/D converters in parallel and perform analog-to-digital conversion.
It has the advantage that it can also be used as a nonlinear A/D converter.
第1図は低速のA/i)f換器で高帯域のアナログ信号
をA/D変換する回路のブロック図、第2図はA/D変
換器の内部回路図、第3図(a )、 (b)は比較電
圧を揃えるための説明図、第4図はこの発明の一実施例
な示す外付は端子を設けたA/D変換器の回路図、第5
図(a)〜(d)はA/D変換器を非線形で動作させる
電圧を発生する回路図である。
図中、P、〜P、は分圧点、T、 −Tヨは外付は端子
、01〜C,は比較器、ENはエンコーダ、Lはラッチ
回路である。
第1図
第2図
ムa
第3図
(a) (b)
第4図
第5峰
(a) (b) (c)(
d)Figure 1 is a block diagram of a circuit that A/D converts a high-band analog signal using a low-speed A/i)f converter, Figure 2 is an internal circuit diagram of the A/D converter, and Figure 3 (a). , (b) is an explanatory diagram for aligning comparison voltages, FIG. 4 is an embodiment of the present invention, and the external device shown is a circuit diagram of an A/D converter provided with terminals.
Figures (a) to (d) are circuit diagrams for generating voltages that operate the A/D converter in a nonlinear manner. In the figure, P and -P are voltage dividing points, T and -T are external terminals, 01 to C are comparators, EN is an encoder, and L is a latch circuit. Fig. 1 Fig. 2 Mu a Fig. 3 (a) (b) Fig. 4 Fig. 5 peak (a) (b) (c) (
d)
Claims (1)
子な有する複数の比較器と、前記比較器の出力信号をコ
ード化するエンコーダと、エンコーダの出力を保持する
ラッチ回路からなるA/D変換器において、前記比較電
圧が供給されている入力端子火外付は端子とするように
構成したこと1特徴とするA/D変換器。In an A/D converter, the A/D converter includes a plurality of comparators each having an input terminal to which a comparison voltage χ is supplied by a resistance divider circuit, an encoder that encodes the output signal of the comparator, and a latch circuit that holds the output of the encoder. , An A/D converter characterized in that an external input terminal to which the comparison voltage is supplied is configured as a terminal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20523481A JPS58106915A (en) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | A/d converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20523481A JPS58106915A (en) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | A/d converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58106915A true JPS58106915A (en) | 1983-06-25 |
Family
ID=16503621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20523481A Pending JPS58106915A (en) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | A/d converter |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS58106915A (en) |
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- 1981-12-21 JP JP20523481A patent/JPS58106915A/en active Pending
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