JPS58142622A - アナログ・デジタル変換器 - Google Patents

アナログ・デジタル変換器

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JPS58142622A
JPS58142622A JP2541682A JP2541682A JPS58142622A JP S58142622 A JPS58142622 A JP S58142622A JP 2541682 A JP2541682 A JP 2541682A JP 2541682 A JP2541682 A JP 2541682A JP S58142622 A JPS58142622 A JP S58142622A
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circuit
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JP2541682A
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Tsuneo Fujita
藤田 常雄
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • H03M1/36Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type
    • H03M1/361Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type
    • H03M1/362Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type the reference values being generated by a resistive voltage divider
    • H03M1/365Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type the reference values being generated by a resistive voltage divider the voltage divider being a single resistor string

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電圧分圧器を用いた並列比較型アナログ・デ
ジタル(以下A/1)とdピす)変換器に関する。
第1図は並列比較型A / I)変換器の構成の一例で
、N−3の場合である。ここでNはA/D変換器の有す
るビット数である。同図中10は電圧分圧器で複数の抵
抗12〜19で構成され、それらの抵抗間の接続点はそ
れぞれ出力20〜27を形成する。また、電圧分圧器l
Oは鳩準電圧VBと接地磁位G N D +tnに接続
されている。さらに電圧分圧器10の複数の出力20〜
27は複数の比1咬器30〜37の比較基準入力端子に
それぞn接続されている。50はfn I&検出論理回
1賂で6故のロジックゲート40〜47で構成され、前
記位置検出論理回路50の出力は第lの符号変換回路1
51に接続され、第1の符号変換回路151の出力はデ
ジタル出力252〜254を持つ第2の符号変換回路2
51に接続されている。以下第1図に従って動作を説明
する。
まず、アナログ入力電圧Vsが異なった比較基準を持つ
複数の比較a30〜37に同時に印加される。するとア
ナログ入力電j玉Vsが比較基準より大きい比$12器
の出力は1代レベル、すなわち“0#となり、逆にアナ
ログ入力電圧Vs が比較基準より小さい比較器の出力
は高レベル、すなわち“1#となる。従って、複数の比
較器30〜37はアナログ入力電圧Vs の値によって
その出力が“0#になる比較器と“1”になる比較器に
分けられる。
そこで、位+1検出論理回路50は、出力が“0″にな
っている比較器と“l”となっている比較器の境界を検
出し、ロジックゲート40〜47のうち境界の位置に対
応したゲートの出力を“lITとする。この位置検出論
理回路50の出力を第1の符号変換回路151で符号化
し3ビツトのデジタル信号を育ている。ところで、この
第1の符号変換回路151には第2図ialに示す読取
り専用メモリ(ROM)型符号化器が使用でき、その符
号が第2図(1))に示すグレイコードで構成されてい
る。
従って第1の符号変[6の出力がグレイコードであるた
め第2の符号変換回路251で通常の2進コードに再変
換することによりアナログ入力電圧Vsのアナログ・デ
ジタル変換出力をイ坪ている。
ところで、グレイコードをバイナリ−コードに変換する
第2の符号変換回路251は第3図のようにエクスクル
−シブオアゲートで構成されている。しかし、使用する
エクスクル−シブオアゲートが第3図のようにシリーズ
に接続されていると、−F位ビットから順々に値が決ま
って行くことになり最終的な出力結果が得られるまでに
時間がかかるととKなる。すなわち、エクスクル−7プ
オアゲ一ト1段あたりの遅延時間をtd  とすると、
第2の符号変換回路の最終的な出力結束が得られるまで
の時間tc はA/f)変換21の有するビット数をN
とするとll1式で表わされ te =  (N  l ) ta     ・・・・
・・・・・・・・・・・filこの間の第2の丹号変換
器251の出力データは不確定なため、読み出しするこ
とができないことになる。
本発明の目的は、第2の符号変換回路の出力の不確定期
間にかかわらず、いつでもデータの読み出しが可能な並
列比較型A/D変換器を提供することにある。
本発明による並列比較A/D変換器は、基準電圧VRと
接地電位GND間に2N1固直列に接続された電圧分圧
器と該電圧分圧器のそれぞれの接続点からの出力を基準
値とする2N個の比較器とこれら比較器の出力を受ける
第1の符号変換回路と 5− 該第1の符号変換回路の出力をさらに符号変換する第2
の符号変換回路とで構成され、前記第2の符号変換回路
の入力に第1のラッチ回路が設けられ、さらに前記第2
の符号変換回路の出力に第2のラッチ回路が設けられ、
しかも前記第1のラッチ回路と前記第2のラッチ回路と
が互いに逆相のクロックで動作することを特徴とする。
以下図面に従って本発明の詳細について説明するO まず、アナログ入力電圧Vsが異なった比較基準を持つ
複数の比較630〜37に同時に印加される。すると、
アナログ入力電圧V8が比較基準より大きい比較器の出
力は低レベル、すなわち“O”となり、逆にアナログ入
力電圧VSが比較基準よシ小さい比較器の出力は高レベ
ルすなわち“l”となる。従って、複数の比較器30〜
37はアナログ人力′1圧Vsの1直によってその出力
が“0″になる比較器と“l”になる比11I!2器に
分けられる。
そこで位置検出論理回路50は、出力が“0#になって
いる比較器と“l”となっている比較器の 6− 境界を検出し、ロジックゲート40〜47のうち境界の
位+fl I/(対応したゲートの出力elとする。
この位置検出論理回路50の出力f、f:f号が第2図
(b)に示すグレイコードである第2図ialに示す読
み取り専用メモリ型で構成されている第1の符号変換回
路151で符号化して3ビツトのデジタル信号を得てい
る。ここで、第2の符号変換回M 251の入力に設け
られた第1のラッチ回路351が第5図U)に示すクロ
ックに同期して前記第1の符号変換回路151の出力デ
ータを第5図(2)に示すタイミングでラッチし、前記
第2の符号変換回路251が通常の2進コードに再変換
する。前記再変換されたデータは、・A2の符号変換回
路251の出力に設けられた第2のラッチ回路451に
よって、やはり第5図(1)に示すクロックに同期して
、しかも第5図(4)に示すタイミングでラッチされ、
アナログ入力電圧Vsのアナログ・デジタル変換出力と
なっている。このように、本発明の特徴は位置検出回路
50の出力をグレイコードを用いた第1の符号変換回路
151で一度グレイコードに変換した後第2の11号変
換回路251に直接入力するのではなく、まず第1のラ
ッチ回路351でラッチした後に第2の符号変換回路2
51に入力してグレイコードから2進コードに再変換し
、さらに前記、J2の符号変換回路251の出力を第2
のラッチ回路451で前記第1のラッチ回路351とは
逆相でラッチすることにあり、この特徴は第2の符号変
換回路251で発生する出力データの不確定期間t0に
かかわらず常にアナログ−デジタル変換データを4抗み
出すことができ、従って並列比較型A/D変換器が本来
持っている高速性をそこなうことがないという大きな効
果をもたらす。
すなわち、第5図のt。のタイミングで第1のラッチ回
路351によってラッチされたグレイコードのデータは
ただちに第2の符号変換回路251によってグレイコー
ドから2進コードへの変換がなされるが、先に691.
明したように432の符号変換回路251は第3図に示
すエクスクル−7ブオアゲートが直列に接続された構成
となっているために、前記エクスクル−ノブオアゲート
1段あたりの遅延時間をt、1とし、A/D変換器の有
するビット数をNとすると第2の符号変換回路251で
最終的な出力結果が得られるまでの時間tcはtc=(
N−1)ta  と表わされ、この間第2の符号変換回
路251の出力は不定状態となる。ところで、並列比較
型A/D変1実器は通常連続的に変萌を行なっており、
第2の符号変換回路251の出力が不定となるt。から
t、の期間は、前記第2の符号変換回ll!13251
の出力に設けられた第2のラッチ回M451は第5図の
1−1のタイミングでラッチした前回の変換データを保
持し続け、tlのタイミングで前記第2の符号′&庚回
路251の出力データをあらためてラッチし、その後1
3,1.・・・・・・とラッチをくりかえしていくため
、外部からは第2の符号変換回路251で発生するデー
タの不定時間1c  を考慮することなくデータを読み
出すことができるようになる。ところで、第1のラッチ
回路351が第1の符号変換回路151の出力データを
ラッチするタイミングt(o十zn)と第2のラッチ回
路451が第2の符号変換回路251の出〜 9− カデータをラッチするタイミングj (i+2゜)との
時間差′Pを、第2の符号変換回路251で発生するデ
ータの不定時間te  よりも長く設定することはいう
までもない。ここでn=0.l、2,3.・・・である
。ここで、本発明による一Jlのラッチ回路と第2の符
号変換回路及び第2のラッチ回路の具体的構成の一例を
第6図に示す。第6図において第1のラッチ回路351
は複数のラッチ回路りで構成され、同様に第2のラッチ
回路451も複数のラッチ回路りで構成されさらに第1
のラッチ回路351と第2のラッチ回路451とがクロ
ックによって逆相に動作するように構成さ扛ている。ま
た、第2の符号変換回路251は従来と同じエクスクル
−シブオアゲートが直列に接続された構成となっている
。個々のランチ回路りの一例を第7図に示す。ラッチ回
路りとラッチ回路りとはクロックの極性が逆となるだけ
で構成は同一とすることができる。
以上説明してきたように5本発明は従来の並列比較型A
/D変換器のように第2の符号変換回路10− で発生する不確定データを考慮しなからA/D変換デー
タを絖み出す必要はなく、いつでもA/D変換データを
仇み出すことができ、従って並列比較型A/D変換器が
本来持っている高速性をそこなうことがなく、シかも特
殊な回路を必要としないため、比較的構成の簡単な、モ
ノリンツク集積回路として構成することが容易な並列比
較型A/D変換器を提供でき、本発明のもたらす効果は
非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は提案されている並列比較比較方式の構成を示す
ブロック図、第2図fal 、 Ib)はグレイコード
による読取り専用メモリ型符号変換回路および変換の例
を示す図、第3図はグレイコードをバイナリ−コードに
変換する符号変換回路の一例を示す図、第4図は本発明
による並列比較方式の構成を示すブロック図、第5図は
本発明によるA/D変換方式のタイムチャート、第6図
は本発明によるラッチ回路と符号変換IgI@の構成の
一例、第7図はラッチ回路の構成の一例を示す図である
。 図において、10・旧・・電圧分圧器、12〜19・・
・・・・抵抗、30〜37・・・山比較器、50・川・
・位置検出論理回路、151・・川・第1の符号変換回
路、251・・・・・・第2の符号変換回路、351・
・団・第1のラッチ回路、451・・川・第2のラッチ
回路。 佑 / 図 猶 Z 図 (a) 劉 6図 占 (:10rk 名 7叱 乙 ±

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  アナログ入力信号の入力手段と、基準電圧と
    接地電位間に複数の直列に接続された電圧分圧器のそれ
    ぞれの出力点からの゛成用を基準1直とする複数の比較
    器と、該比較器の出力を受ける第1の符号変換回路と該
    第1の符号変換回路の出力を受けてさらに符号変換を行
    なう第2の符号変換回路とで構成され、前記第1の符号
    変換回路が2N個の入力信号をNビットのグレイコード
    に変換するように構成され、しかも第2の符号変換回路
    がNビットのグレイコードiNビットの2進コードに変
    換するように構成されているアナログ・デジタル変換器
    において、前記第1の符号変換回路が読取り専用メモリ
    型符号器で構成され、さらに第2の符号変換回路が複数
    のエクスクル−シブオアゲートで構成され、しかも前記
    第2の符号変換回路の入力に第1のラッチ回路が設けら
    れ、さらに前記第2の符号変換回路の出力にも第2のラ
    ッチ回路が設けられていることを特徴とするアナログ・
    デジタル変換a。
  2. (2)第2の符号変換回路の入力に設けられた第1のラ
    ッチ回路と前記第2の符号変換回路の出力に設けられた
    第2のラッチ回路とが互に逆相で動作することを特徴と
    する特許請求の範囲第fl)項記載のアナログ・デジタ
    ル変換器。
JP2541682A 1982-02-18 1982-02-18 アナログ・デジタル変換器 Granted JPS58142622A (ja)

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JPH0429258B2 JPH0429258B2 (ja) 1992-05-18

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